JP2018059076A - Method for producing fluorine-containing polymer having crosslinkable group, method for producing curable composition, fluorine-containing polymer having crosslinkable group and curable composition - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a fluorine-containing polymer having a crosslinkable group excellent in crosslinkability and solubility without impairing each of characteristics as the fluorine-containing polymer; a fluorine-containing polymer having a crosslinkable group; a method for producing a curable composition containing the fluorine-containing polymer; and a curable composition.SOLUTION: A method for producing a fluorine-containing polymer includes: polymerizing a monomer component containing a monomer having a fluorine atom and an iodine atom and a monomer having a fluorine atom and no iodine atom to obtain a precursor polymer having either or both of a group (g1) and a group (g2); and converting the iodine atom in the precursor polymer into a group having a crosslinkable group to obtain a fluorine-containing polymer having a crosslinkable group.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、架橋性基を有する含フッ素ポリマーの製造方法、架橋性基を有する含フッ素ポリマーを含む硬化性組成物の製造方法、架橋性基を有する含フッ素ポリマー、および架橋性基を有する含フッ素ポリマーを含む硬化性組成物に関する。   The present invention relates to a method for producing a fluorinated polymer having a crosslinkable group, a method for producing a curable composition containing a fluorinated polymer having a crosslinkable group, a fluorinated polymer having a crosslinkable group, and a fluorinated polymer having a crosslinkable group. The present invention relates to a curable composition containing a fluoropolymer.

含フッ素ポリマーを含む硬化性組成物からなる硬化物は、誘電率が低く、屈折率が低く、透明性、撥水撥油性、耐熱性、耐光性、化学的安定性、ガス透過性等に優れるため、電子部材(プリント基板等)、光学部材(光導波路、レンズ、反射防止膜等)、撥水撥油性付与剤、離型剤、バイオチップ等に用いられる。   A cured product comprising a curable composition containing a fluorine-containing polymer has a low dielectric constant, a low refractive index, and excellent transparency, water / oil repellency, heat resistance, light resistance, chemical stability, gas permeability, and the like. Therefore, it is used for electronic members (printed circuit boards, etc.), optical members (optical waveguides, lenses, antireflection films, etc.), water / oil repellency imparting agents, mold release agents, biochips, and the like.

含フッ素ポリマーを含む硬化性組成物の硬化性を向上させるために、含フッ素ポリマーに架橋性基を導入して、含フッ素ポリマーの架橋性を向上することが行われている。含フッ素ポリマーに架橋性基を導入する方法としては、たとえば、フッ素原子を有するモノマーと、架橋性基を有するモノマーとを重合させる方法、またはフッ素原子を有するモノマーと、架橋性基を導入し得る基を有するモノマーとを重合させた後、該基に架橋性基を導入する方法が挙げられる。   In order to improve the curability of a curable composition containing a fluoropolymer, a crosslinkable group is introduced into the fluoropolymer to improve the crosslinkability of the fluoropolymer. As a method for introducing a crosslinkable group into the fluorine-containing polymer, for example, a method of polymerizing a monomer having a fluorine atom and a monomer having a crosslinkable group, or a monomer having a fluorine atom and a crosslinkable group can be introduced. Examples thereof include a method of polymerizing a monomer having a group and then introducing a crosslinkable group into the group.

しかし、上記方法で含フッ素ポリマーに架橋性基を導入した場合、ペンダント基として架橋性基を有する単位の割合が増える、すなわちフッ素原子を有するモノマーに基づく単位の割合が減るため、含フッ素ポリマーとしての上記各特性が損なわれる場合がある。   However, when a crosslinkable group is introduced into the fluoropolymer by the above method, the proportion of units having a crosslinkable group as a pendant group increases, that is, the proportion of units based on a monomer having a fluorine atom decreases. The above characteristics may be impaired.

なお、特許文献1には、脂肪族環構造を有する含フッ素ポリマーの末端の重合開始剤に由来する−COOHを−COOCHに置換した後、−COOCHにアミン基含有シランカップリング剤のアミノ基を反応させることによって、脂肪族環構造を有する含フッ素ポリマーの末端にトリメトキシシリル基を導入したものが記載されている。 In Patent Document 1, after replacing the -COOH derived from the polymerization initiator at the end of the fluoropolymer having an aliphatic ring structure in -COOCH 3, the -COOCH 3 amine group-containing silane coupling agent amino A group in which a trimethoxysilyl group is introduced into the terminal of a fluorine-containing polymer having an aliphatic ring structure by reacting the group is described.

特開平4−226177号公報JP-A-4-226177

しかし、特許文献1に記載の脂肪族環構造を有する含フッ素ポリマーは、分子量の高い線状分子鎖からなるものであり、1つの分子鎖あたりに最多でもトリメトキシシリル基を2つしか導入できない。そのため、特許文献1に記載の含フッ素ポリマーは、架橋性に乏しく、しかも溶媒への溶解性も不充分で、溶液として用いる場合には、ペルフルオロ化合物等のフッ素含有量の非常に高い溶媒を用いる必要がある。   However, the fluorine-containing polymer having an aliphatic ring structure described in Patent Document 1 is composed of a linear molecular chain having a high molecular weight, and at most two trimethoxysilyl groups can be introduced per molecular chain. . Therefore, the fluorine-containing polymer described in Patent Document 1 has poor crosslinkability and is insufficient in solubility in a solvent. When used as a solution, a solvent having a very high fluorine content such as a perfluoro compound is used. There is a need.

本発明は、含フッ素ポリマーとしての各特性が損なわれず、かつ架橋性および溶解性に優れる架橋性基を有する含フッ素ポリマーの製造方法および架橋性基を有する含フッ素ポリマー、ならびに含フッ素ポリマーとしての各特性が損なわれず、かつ硬化性および各成分の相溶性に優れる硬化性組成物の製造方法および硬化性組成物を提供する。   The present invention provides a method for producing a fluoropolymer having a crosslinkable group that does not impair each characteristic as a fluoropolymer and has excellent crosslinkability and solubility, a fluoropolymer having a crosslinkable group, and a fluoropolymer as a fluoropolymer. Disclosed are a method for producing a curable composition and a curable composition, which do not impair each property and are excellent in curability and compatibility of each component.

本発明は、下記の態様を有する。
<1>フッ素原子およびヨウ素原子を有するモノマーと、フッ素原子を有し、ヨウ素原子を有さないモノマーとを含むモノマー成分を重合して、下式(g1)で表される基および下式(g2)で表される基のいずれか一方または両方を有する前駆ポリマーを得て、該前駆ポリマーにおける下式中のヨウ素原子を架橋性基を有する基に変換する、架橋性基を有する含フッ素ポリマーの製造方法。

Figure 2018059076
ただし、Rは、エーテル結合性酸素原子を有してもよい1価のペルフルオロ有機基またはフッ素原子であり、RおよびRは、それぞれ独立に、フッ素原子、炭素数1〜5のペルフルオロアルキル基または炭素数1〜5のペルフルオロアルコキシ基であり、Rは、5員環の一部または6員環の一部を構成する、エーテル結合性酸素原子を有してもよい直鎖状または分岐状のペルフルオロアルキレン基である。
<2>前記フッ素原子を有し、ヨウ素原子を有さないモノマーが、脂肪族環構造を有するモノマー、および環化重合によって脂肪族環構造を形成し得るモノマーのいずれか一方または両方を含む、前記<1>の架橋性基を有する含フッ素ポリマーの製造方法。
<3>前記前駆ポリマーおよび前記架橋性基を有する含フッ素ポリマーが、分岐分子鎖からなる、前記<1>または<2>の架橋性基を有する含フッ素ポリマーの製造方法。
<4>前記架橋性基が、下式(g3)で表される基、エポキシ基、ビニル基および下式(g4)で表される基からなる群から選ばれる少なくとも1種である、前記<1>〜<3>のいずれかの架橋性基を有する含フッ素ポリマーの製造方法。
−OCOCX=CH (g3)
−SiX (OR3−n (g4)
ただし、Xは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、炭素数1〜4のアルキル基または炭素数1〜4のペルフルオロアルキル基であり、Xは、炭素数1〜4のアルキル基であり、nは、0〜2の整数であり、Rは、炭素数1〜4のアルキル基である。
<5>前記架橋性基を有する含フッ素ポリマーの質量平均分子量が、5,000〜80,000である、前記<1>〜<4>のいずれかの架橋性基を有する含フッ素ポリマーの製造方法。
<6>前記<1>〜<5>のいずれかの架橋性基を有する含フッ素ポリマーの製造方法によって架橋性基を有する含フッ素ポリマーを得て、該含フッ素ポリマーを含む硬化性組成物を調製する、硬化性組成物の製造方法。
<7>フッ素原子を有する単位を有する分岐分子鎖からなり、前記分岐分子鎖の複数の末端に架橋性基を有する、架橋性基を有する含フッ素ポリマー。
<8>前記フッ素原子を有する単位の少なくとも一部が、フッ素原子を有し、かつ脂肪族環構造を有する単位である、前記<7>の架橋性基を有する含フッ素ポリマー。
<9>下式(g11)で表される基および下式(g12)で表される基のいずれか一方または両方を有する、前記<7>または<8>の架橋性基を有する含フッ素ポリマー。
Figure 2018059076
ただし、Rは、エーテル結合性酸素原子を有してもよい1価のペルフルオロ有機基またはフッ素原子であり、RおよびRは、それぞれ独立に、フッ素原子、炭素数1〜5のペルフルオロアルキル基または炭素数1〜5のペルフルオロアルコキシ基であり、Rは、5員環の一部または6員環の一部を構成する、エーテル結合性酸素原子を有してもよい直鎖状または分岐状のペルフルオロアルキレン基であり、Aは、架橋性基を有する基である。
<10>前記架橋性基が、下式(g3)で表される基、エポキシ基、ビニル基および下式(g4)で表される基からなる群から選ばれる少なくとも1種である、前記<7>〜<9>のいずれかの架橋性基を有する含フッ素ポリマー。
−OCOCX=CH (g3)
−SiX (OR3−n (g4)
ただし、Xは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、炭素数1〜4のアルキル基または炭素数1〜4のペルフルオロアルキル基であり、Xは、炭素数1〜4のアルキル基であり、nは、0〜2の整数であり、Rは、炭素数1〜4のアルキル基である。
<11>質量平均分子量が、5,000〜80,000である、前記<7>〜<10>のいずれかの架橋性基を有する含フッ素ポリマー。
<12>前記<7>〜<11>のいずれかの架橋性基を有する含フッ素ポリマーを含む、硬化性組成物。 The present invention has the following aspects.
<1> A monomer component containing a monomer having a fluorine atom and an iodine atom and a monomer having a fluorine atom and no iodine atom is polymerized to obtain a group represented by the following formula (g1) and the following formula ( g2) is a fluorine-containing polymer having a crosslinkable group obtained by obtaining a precursor polymer having one or both of the groups represented by g2) and converting the iodine atom in the following formula in the precursor polymer to a group having a crosslinkable group Manufacturing method.
Figure 2018059076
However, R 1 is a monovalent perfluoro organic group or a fluorine atom which may have an etheric oxygen atom, and R 2 and R 3 are each independently a fluorine atom, a C 1-5 perfluoro An alkyl group or a perfluoroalkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and R 4 is a straight chain which may have a part of a 5-membered ring or a part of a 6-membered ring and may have an etheric oxygen atom Or it is a branched perfluoroalkylene group.
<2> The monomer having a fluorine atom and having no iodine atom includes one or both of a monomer having an aliphatic ring structure and a monomer capable of forming an aliphatic ring structure by cyclopolymerization. The manufacturing method of the fluorine-containing polymer which has a crosslinkable group of said <1>.
<3> The method for producing a fluorinated polymer having the <1> or <2> crosslinkable group, wherein the precursor polymer and the fluorinated polymer having a crosslinkable group are composed of branched molecular chains.
<4> The crosslinkable group is at least one selected from the group consisting of a group represented by the following formula (g3), an epoxy group, a vinyl group, and a group represented by the following formula (g4), A method for producing a fluoropolymer having a crosslinkable group according to any one of 1> to <3>.
-OCOCX 1 = CH 2 (g3)
-SiX 2 n (OR 5 ) 3-n (g4)
However, X 1 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 alkyl groups or carbon atoms having 1 to 4 carbon atoms, X 2 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms , N is an integer of 0 to 2, and R 5 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
<5> Production of fluorinated polymer having a crosslinkable group according to any one of <1> to <4>, wherein the fluorinated polymer having a crosslinkable group has a mass average molecular weight of 5,000 to 80,000. Method.
<6> Obtaining a fluorinated polymer having a crosslinkable group by a method for producing a fluorinated polymer having a crosslinkable group according to any one of <1> to <5>, and providing a curable composition containing the fluorinated polymer. A method for producing a curable composition to be prepared.
<7> A fluorine-containing polymer having a crosslinkable group, comprising a branched molecular chain having a unit having a fluorine atom, and having a crosslinkable group at a plurality of terminals of the branched molecular chain.
<8> The fluorine-containing polymer having a crosslinkable group according to <7>, wherein at least a part of the unit having a fluorine atom is a unit having a fluorine atom and an aliphatic ring structure.
<9> The fluorine-containing polymer having the crosslinkable group of <7> or <8>, which has one or both of the group represented by the following formula (g11) and the group represented by the following formula (g12) .
Figure 2018059076
However, R 1 is a monovalent perfluoro organic group or a fluorine atom which may have an etheric oxygen atom, and R 2 and R 3 are each independently a fluorine atom, a C 1-5 perfluoro An alkyl group or a perfluoroalkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and R 4 is a straight chain which may have a part of a 5-membered ring or a part of a 6-membered ring and may have an etheric oxygen atom Or it is a branched perfluoroalkylene group, and A is a group having a crosslinkable group.
<10> The crosslinkable group is at least one selected from the group consisting of a group represented by the following formula (g3), an epoxy group, a vinyl group, and a group represented by the following formula (g4), 7> to <9> A fluorine-containing polymer having a crosslinkable group.
-OCOCX 1 = CH 2 (g3)
-SiX 2 n (OR 5 ) 3-n (g4)
However, X 1 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 alkyl groups or carbon atoms having 1 to 4 carbon atoms, X 2 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms , N is an integer of 0 to 2, and R 5 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
<11> A fluorine-containing polymer having a crosslinkable group according to any one of <7> to <10>, wherein the mass average molecular weight is 5,000 to 80,000.
<12> A curable composition comprising a fluorine-containing polymer having a crosslinkable group according to any one of <7> to <11>.

本発明の架橋性基を有する含フッ素ポリマーの製造方法によれば、含フッ素ポリマーとしての各特性が損なわれず、かつ架橋性および溶解性に優れる架橋性基を有する含フッ素ポリマーを製造できる。
本発明の硬化性組成物の製造方法によれば、含フッ素ポリマーとしての各特性が損なわれず、かつ硬化性および各成分の相溶性に優れる硬化性組成物を製造できる。
本発明の架橋性基を有する含フッ素ポリマーは、含フッ素ポリマーとしての各特性が損なわれず、かつ架橋性および溶解性に優れる。
本発明の硬化性組成物は、含フッ素ポリマーとしての各特性が損なわれず、かつ硬化性および各成分の相溶性に優れる。
According to the method for producing a fluorinated polymer having a crosslinkable group of the present invention, it is possible to produce a fluorinated polymer having a crosslinkable group excellent in crosslinkability and solubility without impairing the properties of the fluorinated polymer.
According to the method for producing a curable composition of the present invention, it is possible to produce a curable composition that does not impair each characteristic as a fluoropolymer and is excellent in curability and compatibility of each component.
The fluoropolymer having a crosslinkable group of the present invention does not impair each characteristic as a fluoropolymer, and is excellent in crosslinkability and solubility.
The curable composition of the present invention does not impair each characteristic as a fluorine-containing polymer, and is excellent in curability and compatibility of each component.

式(m1)で表されるモノマーをモノマー(m1)と記す。式(g1)で表される基を基(g1)と記す。式(p1)で表されるポリマーをポリマー(p1)と記す。他の式で表されるモノマー、基およびポリマーも同様に記す。   The monomer represented by the formula (m1) is referred to as a monomer (m1). A group represented by the formula (g1) is referred to as a group (g1). The polymer represented by the formula (p1) is referred to as a polymer (p1). The same applies to monomers, groups and polymers represented by other formulas.

以下の表現や用語の定義は、特に断りのない限り、本明細書および特許請求の範囲にわたって適用される。
「単位」とは、モノマーがラジカル重合することによって形成された該モノマーに基づく原子団を意味する。単位は、重合反応によって直接形成された原子団であってもよく、ポリマーを処理することによって、該原子団の一部が別の構造に変換された原子団であってもよい。
「モノマー」とは、重合反応性の炭素−炭素二重結合を有する化合物である。
「含フッ素ポリマー」とは、炭素原子に結合するフッ素原子を有するポリマーを意味する。
「ペルフルオロポリマー」とは、ポリマー中の炭素−ハロゲン結合の数と炭素−水素結合の数との和に対する炭素−フッ素結合の数の割合が95%以上のポリマーを意味する。ポリマー中の炭素−ハロゲン結合の数と炭素−水素結合の数の和に対する炭素−フッ素結合の数の割合は、たとえば、元素分析の測定結果を用いて算出することができる。
「含ヨウ素ペルフルオロポリマー」とは、ペルフルオロポリマーのフッ素原子の一部がヨウ素原子に置き換わったポリマーを意味する。
「ペルフルオロモノマー」とは、炭素原子に結合する水素原子のすべてがフッ素原子に置き換わったモノマーを意味する。
「含ヨウ素ペルフルオロモノマー」とは、ペルフルオロモノマーのフッ素原子の一部がヨウ素原子に置き換わったモノマーを意味する。
「ペルフルオロアルキル基」とは、アルキル基の水素原子のすべてがフッ素原子に置き換わった基を意味する。
「ペルフルオロアルキレン基」とは、アルキレン基の水素原子のすべてがフッ素原子に置き換わった基を意味する。
「分岐分子鎖」とは、少なくとも1つの分岐点を有する、分岐状に連なった単位から構成される分子鎖を意味する。なお、線状に連なった単位から構成され、単位がペンダント基(複数の単位からなる側鎖ではない側枝)を有する分子鎖は、分岐分子鎖ではない。
数値範囲を示す「〜」は、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含むことを意味する。
The following expressions and definitions of terms apply throughout this specification and the claims, unless otherwise specified.
The “unit” means an atomic group based on the monomer formed by radical polymerization of the monomer. The unit may be an atomic group directly formed by a polymerization reaction, or may be an atomic group in which a part of the atomic group is converted into another structure by treating the polymer.
A “monomer” is a compound having a polymerization-reactive carbon-carbon double bond.
“Fluorine-containing polymer” means a polymer having a fluorine atom bonded to a carbon atom.
“Perfluoropolymer” means a polymer in which the ratio of the number of carbon-fluorine bonds to the sum of the number of carbon-halogen bonds and the number of carbon-hydrogen bonds in the polymer is 95% or more. The ratio of the number of carbon-fluorine bonds to the sum of the number of carbon-halogen bonds and the number of carbon-hydrogen bonds in the polymer can be calculated using, for example, the measurement result of elemental analysis.
The “iodine-containing perfluoropolymer” means a polymer in which a part of fluorine atoms of the perfluoropolymer is replaced with iodine atoms.
“Perfluoromonomer” means a monomer in which all of hydrogen atoms bonded to carbon atoms are replaced with fluorine atoms.
The “iodine-containing perfluoromonomer” means a monomer in which part of the fluorine atom of the perfluoromonomer is replaced with an iodine atom.
The “perfluoroalkyl group” means a group in which all of the hydrogen atoms of the alkyl group are replaced with fluorine atoms.
The “perfluoroalkylene group” means a group in which all of the hydrogen atoms of the alkylene group are replaced with fluorine atoms.
The “branched molecular chain” means a molecular chain composed of branched units having at least one branch point. A molecular chain composed of linearly linked units and having a pendant group (a side branch that is not a side chain composed of a plurality of units) is not a branched molecular chain.
“˜” indicating a numerical range means that numerical values described before and after the numerical value range are included as a lower limit value and an upper limit value.

<架橋性基を有する含フッ素ポリマーの製造方法>
本発明の架橋性基を有する含フッ素ポリマーの製造方法は、ヨウ素原子を有する特定の前駆ポリマーを得て、該前駆ポリマーのヨウ素原子を架橋性基を有する基に変換して、架橋性基を有する含フッ素ポリマー(以下、含フッ素ポリマー(A1)とも記す。)を得る方法である。
<Method for producing fluorine-containing polymer having a crosslinkable group>
The method for producing a fluorine-containing polymer having a crosslinkable group according to the present invention obtains a specific precursor polymer having an iodine atom, converts the iodine atom of the precursor polymer into a group having a crosslinkable group, This is a method for obtaining a fluorine-containing polymer (hereinafter also referred to as a fluorine-containing polymer (A1)).

(前駆ポリマー)
前駆ポリマーは、フッ素原子およびヨウ素原子を有するモノマー(以下、モノマー(m1)とも記す。)と、フッ素原子を有し、ヨウ素原子を有さないモノマー(以下、モノマー(m2)とも記す。)とを含むモノマー成分を重合して得られる。
(Precursor polymer)
The precursor polymer includes a monomer having a fluorine atom and an iodine atom (hereinafter also referred to as monomer (m1)) and a monomer having a fluorine atom and not having an iodine atom (hereinafter also referred to as monomer (m2)). It is obtained by polymerizing a monomer component containing

モノマー(m1)としては、含フッ素ポリマー(A1)におけるフッ素原子の割合を多くでき、含フッ素ポリマーとしての各特性に優れる含フッ素ポリマー(A1)が得られる点から、含ヨウ素ペルフルオロモノマーが好ましい。
モノマー(m1)としては、前駆ポリマーのヨウ素原子を架橋性基を有する基に変換しやすい点から、後述する基(g1)を有するモノマーが好ましく、重合反応性の炭素−炭素二重結合の反対側の末端に後述する基(g1)を有するモノマーがより好ましい。上記のモノマーを使用することにより、分子分岐鎖を有する含フッ素ポリマーが得られる。
As the monomer (m1), an iodine-containing perfluoromonomer is preferable since the fluorine-containing polymer (A1) can be increased in the fluorine-containing polymer (A1), and a fluorine-containing polymer (A1) having excellent properties as the fluorine-containing polymer can be obtained.
The monomer (m1) is preferably a monomer having a group (g1) described later from the viewpoint of easily converting the iodine atom of the precursor polymer into a group having a crosslinkable group, and is opposite to the polymerization-reactive carbon-carbon double bond. The monomer which has group (g1) mentioned later at the terminal of the side is more preferable. By using the above monomer, a fluorine-containing polymer having a molecular branched chain can be obtained.

モノマー(m1)としては、たとえば、下記のモノマーが挙げられる。
CF=CFOCFCF(CF)OCFCF−I、
CF=CFOCFCF(CF)OCFCF(CF)OCFCF−I、
CF=CFO(CF−I、
CF=CFO(CF−I、
CF=CFO(CF−I、
CF=CFO(CF−I、
CF=CFO(CF−I、
CF=CFO(CF−I、
CF=CFOCFCF(CF)−I、
CF=CFOCFCF(CF)OCFCF(CF)−I、
CF=CFO(CFOCFCF−I、
CF=CFOCFCFOCFCFCFCF−I、
CF=CFOCF(CF)CFOCFCF−I、
CF=CFOCFCFCH−I、
CF=CFOCFCF(CF)OCFCFCH−I、
CF=CFOCFCFCHCHCH−I、
CH=CHCFCF−I、
CH=CHCFCFCFCF−I、
CH=CFCFCF−I、
CH=CFCFCFCFCF−I、
CH=CFCFOCF(CF)−I、
CH=CFCFOCF(CF)CFOCF(CF)−I、
CH=CFCFOCF(CF)CFOCF(CF)CFOCF(CF)−I。
Examples of the monomer (m1) include the following monomers.
CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3) OCF 2 CF 2 -I,
CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3) OCF 2 CF (CF 3) OCF 2 CF 2 -I,
CF 2 = CFO (CF 2) 2 -I,
CF 2 = CFO (CF 2) 3 -I,
CF 2 = CFO (CF 2) 4 -I,
CF 2 = CFO (CF 2) 5 -I,
CF 2 = CFO (CF 2) 6 -I,
CF 2 = CFO (CF 2) 8 -I,
CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3) -I,
CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3) OCF 2 CF (CF 3) -I,
CF 2 = CFO (CF 2) 3 OCF 2 CF 2 -I,
CF 2 = CFOCF 2 CF 2 OCF 2 CF 2 CF 2 CF 2 -I,
CF 2 = CFOCF (CF 3) CF 2 OCF 2 CF 2 -I,
CF 2 = CFOCF 2 CF 2 CH 2 -I,
CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3) OCF 2 CF 2 CH 2 -I,
CF 2 = CFOCF 2 CF 2 CH 2 CH 2 CH 2 -I,
CH 2 = CHCF 2 CF 2 -I ,
CH 2 = CHCF 2 CF 2 CF 2 CF 2 -I,
CH 2 = CFCF 2 CF 2 -I ,
CH 2 = CFCF 2 CF 2 CF 2 CF 2 -I,
CH 2 = CFCF 2 OCF (CF 3) -I,
CH 2 = CFCF 2 OCF (CF 3) CF 2 OCF (CF 3) -I,
CH 2 = CFCF 2 OCF (CF 3) CF 2 OCF (CF 3) CF 2 OCF (CF 3) -I.

モノマー(m1)は、たとえば、実施例に記載の方法によって合成できる。モノマー(m1)は、含ヨウ素ペルフルオロモノマーが好ましい。含ヨウ素ペルフルオロモノマーは、汎用の−SOF基を有するペルフルオロモノマーから簡易に合成できるため、前駆ポリマーおよび含フッ素ポリマー(A1)を安価に製造できる。 The monomer (m1) can be synthesized, for example, by the method described in the examples. The monomer (m1) is preferably an iodine-containing perfluoromonomer. Since the iodine-containing perfluoromonomer can be easily synthesized from a general-purpose perfluoromonomer having a —SO 2 F group, the precursor polymer and the fluorine-containing polymer (A1) can be produced at low cost.

モノマー(m2)としては、含フッ素ポリマー(A1)におけるフッ素原子の割合を多くでき、含フッ素ポリマーとしての各特性に優れる含フッ素ポリマー(A1)が得られる点から、ペルフルオロモノマーが好ましい。
モノマー(m2)としては、前駆ポリマーのヨウ素原子を架橋性基を有する基に変換しやすい点から、モノマー(m2)に基づく単位にヨウ素原子が結合した場合に後述する基(g1)または基(g2)を有する単位となり得るモノマーが好ましく、後述するモノマー(m20)、モノマー(m23)が、溶媒への溶解性が良好な含フッ素ポリマー(A1)を与えるので、より好ましい。モノマー(m20)やモノマー(m23)を重合単位として含む場合、得られるポリマーは非晶質となりやすい。非晶質であるポリマーは、結晶性のポリマーと比べて、溶媒への溶解性が高くなりやすい。
As the monomer (m2), a perfluoromonomer is preferable because the ratio of fluorine atoms in the fluoropolymer (A1) can be increased and a fluoropolymer (A1) having excellent properties as the fluoropolymer can be obtained.
As the monomer (m2), the group (g1) or group (to be described later) when the iodine atom is bonded to the unit based on the monomer (m2) from the viewpoint of easily converting the iodine atom of the precursor polymer into a group having a crosslinkable group. A monomer that can be a unit having g2) is preferable, and a monomer (m20) and a monomer (m23), which will be described later, are more preferable because they provide a fluorine-containing polymer (A1) having good solubility in a solvent. When the monomer (m20) or the monomer (m23) is contained as a polymerization unit, the resulting polymer tends to be amorphous. An amorphous polymer tends to be more soluble in a solvent than a crystalline polymer.

モノマー(m2)としては、たとえば、脂肪族環構造を有するモノマー、環化重合によって脂肪族環構造を形成し得るモノマー、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、ヘキサフルオロプロピレン、(ペルフルオロアルキル)エチレン(たとえば、(ペルフルオロブチル)エチレン)、(ペルフルオロアルキル)プロペン(たとえば、3−ペルフルオロオクチル−1−プロペン)、フッ素原子を有し、イオン交換基の前駆体基を有するモノマーが挙げられる。
イオン交換基としては、−SO 、−COO(ただし、Zは、H、一価の金属カチオン、アンモニウムイオン等である。)等が挙げられる。前駆体基としては、−SOF、−COOR(Rは、アルキル基等である。)等が挙げられる。
As the monomer (m2), for example, a monomer having an aliphatic ring structure, a monomer capable of forming an aliphatic ring structure by cyclopolymerization, tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, trifluoroethylene, vinylidene fluoride, fluoride Vinyl, hexafluoropropylene, (perfluoroalkyl) ethylene (eg, (perfluorobutyl) ethylene), (perfluoroalkyl) propene (eg, 3-perfluorooctyl-1-propene), a fluorine atom, and precursor of an ion exchange group And monomers having a body group.
The ion-exchange groups, -SO 3 - Z +, -COO - Z + (. However, Z + is, H +, a monovalent metal cation, an ammonium ion, etc.) and the like. Examples of the precursor group include —SO 2 F, —COOR (R is an alkyl group, etc.) and the like.

モノマー(m2)としては、溶媒への溶解性に優れ、各特性に優れる含フッ素ポリマー(A1)が得られる点から、脂肪族環構造を有するモノマー、および環化重合によって脂肪族環構造を形成し得るモノマーのいずれか一方または両方を含むものが好ましい。   As the monomer (m2), a fluorine-containing polymer (A1) having excellent solubility in a solvent and excellent properties can be obtained, so that a monomer having an aliphatic ring structure and an aliphatic ring structure are formed by cyclopolymerization. Those containing either or both of the possible monomers are preferred.

脂肪族環構造は、エーテル結合性酸素原子を1個または2個有してもよく、炭素原子に結合する水素原子の一部または全部がフッ素原子に置換された環状の有機基である。
脂肪族環構造を有するモノマーにおける重合反応性の炭素−炭素二重結合は、脂肪族環構造を構成する隣接する2個の炭素原子から構成されてもよく、脂肪族環構造を構成する1個の炭素原子とこれに隣接する脂肪族環構造外に存在する1個の炭素原子から構成されてもよい。
The aliphatic ring structure may have one or two ether-bonded oxygen atoms, and is a cyclic organic group in which some or all of the hydrogen atoms bonded to the carbon atoms are substituted with fluorine atoms.
The polymerization-reactive carbon-carbon double bond in the monomer having an aliphatic ring structure may be composed of two adjacent carbon atoms constituting the aliphatic ring structure. And one carbon atom existing outside the aliphatic ring structure adjacent thereto.

上記脂肪族環構造を有するモノマーとしては、後述するモノマー(m20)、モノマー(m22)が挙げられ、後述する基(g2)を有する単位となり得る点から、モノマー(m20)が好ましい。
モノマー(m20)は、下式で表される。
Examples of the monomer having an aliphatic ring structure include a monomer (m20) and a monomer (m22) described later, and the monomer (m20) is preferable because it can be a unit having a group (g2) described later.
The monomer (m20) is represented by the following formula.

Figure 2018059076
Figure 2018059076

、RおよびRは、後述する基(g2)におけるR、RおよびRと同様である。
モノマー(m20)としては、重合反応性と合成しやすさの点から、モノマー(m21)が好ましい。
R 2, R 3 and R 4 are the same as R 2, R 3 and R 4 in later-described group (g2).
As the monomer (m20), the monomer (m21) is preferable from the viewpoint of polymerization reactivity and ease of synthesis.

Figure 2018059076
Figure 2018059076

11およびR12は、それぞれ独立に、フッ素原子または炭素数1〜5のペルフルオロアルキル基である。
13およびR14は、それぞれ独立に、フッ素原子、炭素数1〜5のペルフルオロアルキル基、または炭素数1〜5のペルフルオロアルコキシ基である。R13およびR14は、モノマー(m21)の重合反応性が高い点から、少なくとも一方がフッ素原子であることが好ましく、両方がフッ素原子であることがより好ましい。
ペルフルオロアルキル基およびペルフルオロアルコキシ基は、直鎖状であってもよく、分岐状であってもよく、直鎖状であることが好ましい。
R 11 and R 12 are each independently a fluorine atom or a C 1-5 perfluoroalkyl group.
R 13 and R 14 are each independently a fluorine atom, a C 1-5 perfluoroalkyl group, or a C 1-5 perfluoroalkoxy group. From the viewpoint of high polymerization reactivity of the monomer (m21), at least one of R 13 and R 14 is preferably a fluorine atom, and more preferably both are fluorine atoms.
The perfluoroalkyl group and the perfluoroalkoxy group may be linear or branched, and preferably linear.

モノマー(m21)としては、たとえば、モノマー(m21−1)〜(m21−7)が挙げられる。   Examples of the monomer (m21) include monomers (m21-1) to (m21-7).

Figure 2018059076
Figure 2018059076

モノマー(m22)は、下式で表される。   The monomer (m22) is represented by the following formula.

Figure 2018059076
Figure 2018059076

21〜R26は、それぞれ独立に、エーテル結合性酸素原子を有してもよい1価のペルフルオロ有機基またはフッ素原子である。1価のペルフルオロ有機基としては、ペルフルオロアルキル基が好ましい。ペルフルオロアルキル基がエーテル結合性酸素原子を有する場合、該酸素原子は、1個であってもよく、2個以上であってもよい。また、該酸素原子は、ペルフルオロアルキル基の炭素−炭素結合間に挿入されていてもよく、モノマー(m22)の環を構成する炭素原子と結合する側の末端に存在していてもよい。ペルフルオロアルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐状であってもよく、直鎖状であることが好ましい。
25およびR26は、モノマー(m22)の重合反応性が高い点から、少なくとも一方がフッ素原子であることが好ましく、両方がフッ素原子であることがより好ましい。
R 21 to R 26 are each independently a monovalent perfluoro organic group which may have an etheric oxygen atom or a fluorine atom. As the monovalent perfluoro organic group, a perfluoroalkyl group is preferable. When the perfluoroalkyl group has an etheric oxygen atom, the oxygen atom may be one or two or more. Further, the oxygen atom may be inserted between the carbon-carbon bonds of the perfluoroalkyl group, or may be present at the terminal on the side bonded to the carbon atom constituting the ring of the monomer (m22). The perfluoroalkyl group may be linear or branched, and is preferably linear.
In view of the high polymerization reactivity of the monomer (m22), at least one of R 25 and R 26 is preferably a fluorine atom, and more preferably both are fluorine atoms.

モノマー(m22)としては、たとえば、モノマー(m22−1)またはモノマー(m22−2)が挙げられ、合成が容易である点から、モノマー(m22−1)が好ましい。   Examples of the monomer (m22) include the monomer (m22-1) and the monomer (m22-2), and the monomer (m22-1) is preferable from the viewpoint of easy synthesis.

Figure 2018059076
Figure 2018059076

上記環化重合によって脂肪族環構造を形成し得るモノマーとしては、モノマー(m23)が挙げられる。
モノマー(m23)は、下式で表される。
CF(R31)=C(R33)−O−CF(R36)−CF(R35)−C(R34)=CF(R32) (m23)
31〜R36は、それぞれ独立に、エーテル結合性酸素原子を有してもよい1価のペルフルオロ有機基またはフッ素原子である。1価のペルフルオロ有機基としては、ペルフルオロアルキル基が好ましい。ペルフルオロアルキル基がエーテル結合性酸素原子を有する場合、該酸素原子は、1個であってもよく、2個以上であってもよい。また、該酸素原子は、ペルフルオロアルキル基の炭素−炭素結合間に挿入されていてもよく、ペルフルオロアルキル基が結合する炭素原子と直接結合するように存在していてもよい。ペルフルオロアルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐状であってもよく、直鎖状であることが好ましい。
31〜R34は、モノマー(m23)の重合反応性が高い点から、フッ素原子であることがより好ましい。
A monomer (m23) is mentioned as a monomer which can form an aliphatic ring structure by the said cyclopolymerization.
The monomer (m23) is represented by the following formula.
CF (R 31) = C ( R 33) -O-CF (R 36) -CF (R 35) -C (R 34) = CF (R 32) (m23)
R 31 to R 36 are each independently a monovalent perfluoro organic group which may have an etheric oxygen atom or a fluorine atom. As the monovalent perfluoro organic group, a perfluoroalkyl group is preferable. When the perfluoroalkyl group has an etheric oxygen atom, the oxygen atom may be one or two or more. Further, the oxygen atom may be inserted between the carbon-carbon bonds of the perfluoroalkyl group, or may exist so as to be directly bonded to the carbon atom to which the perfluoroalkyl group is bonded. The perfluoroalkyl group may be linear or branched, and is preferably linear.
R 31 to R 34 are more preferably a fluorine atom from the viewpoint of high polymerization reactivity of the monomer (m23).

モノマー(m23)としては、たとえば、モノマー(m23−1)〜(m23−3)が挙げられ、合成が容易である点から、モノマー(m23−1)が好ましい。
CF=CF−O−CF−CF−CF=CF (m23−1)
CF=CF−O−CF−CF(CF)−CF=CF (m23−2)
CF=CF−O−CF(CF)−CF−CF=CF (m23−3)
Examples of the monomer (m23) include monomers (m23-1) to (m23-3), and the monomer (m23-1) is preferable from the viewpoint of easy synthesis.
CF 2 = CF-O-CF 2 -CF 2 -CF = CF 2 (m23-1)
CF 2 = CF-O-CF 2 -CF (CF 3) -CF = CF 2 (m23-2)
CF 2 = CF-O-CF (CF 3) -CF 2 -CF = CF 2 (m23-3)

モノマー(m1)およびモノマー(m2)は、前駆ポリマーが後述する基(g1)および基(g2)のいずれか一方または両方を有するものとなるように適宜選択される。
モノマー成分は、本発明の効果を損なわない範囲において、必要に応じてモノマー(m1)およびモノマー(m2)以外の第3のモノマーを含んでいてもよい。
第3のモノマーとしては、エチレン、プロピレン、シクロペンテン、ノルボルネン等が挙げられる。
The monomer (m1) and the monomer (m2) are appropriately selected so that the precursor polymer has one or both of a group (g1) and a group (g2) described later.
The monomer component may contain a third monomer other than the monomer (m1) and the monomer (m2) as necessary, as long as the effects of the present invention are not impaired.
Examples of the third monomer include ethylene, propylene, cyclopentene, norbornene, and the like.

モノマー(m1)とモノマー(m2)との仕込モル比は、後述する前駆ポリマーにおけるモノマー(m1)に基づく単位に対するモノマー(m2)に基づく単位のモル比(m2/m1)や分子量が好ましい範囲となるように適宜調整される。   The charged molar ratio of the monomer (m1) and the monomer (m2) is such that the molar ratio (m2 / m1) of the unit based on the monomer (m2) to the unit based on the monomer (m1) and the molecular weight in the precursor polymer described later are preferable. It adjusts suitably so that it may become.

重合法としては、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法、バルク重合法等の公知の重合法が挙げられる。
重合は、ラジカルが生起する条件で行われる。ラジカルを生起させる方法としては、ラジカル開始剤を添加する方法、紫外線、γ線、電子線等の放射線を照射する方法等が挙げられる。
Examples of the polymerization method include known polymerization methods such as solution polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization, and bulk polymerization.
Polymerization is performed under conditions where radicals occur. Examples of the method for generating radicals include a method of adding a radical initiator, a method of irradiating radiation such as ultraviolet rays, γ rays, and electron beams.

ラジカル開始剤としては、ビス(フルオロアシル)ペルオキシド、ビス(クロロフルオロアシル)ペルオキシド、ジアルキルペルオキシジカーボネート、ジアシルペルオキシド、ペルオキシエステル、アゾ化合物、過硫酸塩が挙げられる。   Examples of the radical initiator include bis (fluoroacyl) peroxide, bis (chlorofluoroacyl) peroxide, dialkyl peroxydicarbonate, diacyl peroxide, peroxyester, azo compound, and persulfate.

溶液重合法にて用いる溶媒としては、ペルフルオロトリアルキルアミン(ペルフルオロトリブチルアミン等)、ペルフルオロカーボン(ペルフルオロヘキサン、ペルフルオロオクタン等)、ハイドロフルオロカーボン(1H,4H−ペルフルオロブタン、1H−ペルフルオロヘキサン等)、ハイドロクロロフルオロカーボン(3,3−ジクロロ−1,1,1,2,2−ペンタフルオロプロパン、1,3−ジクロロ−1,1,2,2,3−ペンタフルオロプロパン等)、ハイドロフルオロエーテル(CFCHOCFCFH等)が挙げられる。 Solvents used in the solution polymerization method include perfluorotrialkylamine (perfluorotributylamine, etc.), perfluorocarbon (perfluorohexane, perfluorooctane, etc.), hydrofluorocarbon (1H, 4H-perfluorobutane, 1H-perfluorohexane, etc.), hydro Chlorofluorocarbon (3,3-dichloro-1,1,1,2,2-pentafluoropropane, 1,3-dichloro-1,1,2,2,3-pentafluoropropane, etc.), hydrofluoroether (CF 3 CH 2 OCF 2 CF 2 H, etc.).

溶液重合法においては、溶媒中にモノマー成分、ラジカル開始剤等を添加し、溶媒中にてラジカルを生起させてモノマー成分を重合する。モノマー成分およびラジカル開始剤の添加は、一括添加であってもよく、逐次添加であってもよく、連続添加であってもよい。   In the solution polymerization method, a monomer component, a radical initiator, and the like are added to a solvent, and radicals are generated in the solvent to polymerize the monomer component. The addition of the monomer component and the radical initiator may be batch addition, sequential addition, or continuous addition.

モノマー(m1)とモノマー(m2)とを含むモノマー成分を重合して得られる前駆ポリマーは、基(g1)および基(g2)のいずれか一方または両方を有する。   The precursor polymer obtained by polymerizing the monomer component containing the monomer (m1) and the monomer (m2) has one or both of the group (g1) and the group (g2).

Figure 2018059076
Figure 2018059076

は、エーテル結合性酸素原子を有してもよい1価のペルフルオロ有機基またはフッ素原子である。1価のペルフルオロ有機基としては、ペルフルオロアルキル基が好ましい。ペルフルオロアルキル基がエーテル結合性酸素原子を有する場合、該酸素原子は、1個であってもよく、2個以上であってもよい。また、該酸素原子は、ペルフルオロアルキル基の炭素−炭素結合間に挿入されていてもよく、基(g1)における炭素原子と結合する側の末端に存在していてもよい。ペルフルオロアルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐状であってもよく、直鎖状であることが好ましい。ペルフルオロアルキル基の炭素数は、1〜6が好ましく、1〜4がより好ましい。Rとしては、フッ素原子、トリフルオロメチル基、またはペンタフルオロエチル基が好ましく、フッ素原子またはトリフルオロメチル基がより好ましく、フッ素原子がさらに好ましい。 R 1 is a monovalent perfluoro organic group which may have an etheric oxygen atom or a fluorine atom. As the monovalent perfluoro organic group, a perfluoroalkyl group is preferable. When the perfluoroalkyl group has an etheric oxygen atom, the oxygen atom may be one or two or more. The oxygen atom may be inserted between the carbon-carbon bonds of the perfluoroalkyl group, or may be present at the terminal of the group (g1) on the side bonded to the carbon atom. The perfluoroalkyl group may be linear or branched, and is preferably linear. 1-6 are preferable and, as for carbon number of a perfluoroalkyl group, 1-4 are more preferable. R 1 is preferably a fluorine atom, a trifluoromethyl group, or a pentafluoroethyl group, more preferably a fluorine atom or a trifluoromethyl group, and even more preferably a fluorine atom.

およびRは、それぞれ独立に、フッ素原子、炭素数1〜5のペルフルオロアルキル基または炭素数1〜5のペルフルオロアルコキシ基である。
は、5員環の一部または6員環の一部を構成する、エーテル結合性酸素原子を有してもよい直鎖状または分岐状のペルフルオロアルキレン基である。ペルフルオロアルキレン基がエーテル結合性酸素原子を有する場合、該酸素原子は、1個であってもよく、2個であってもよい。また、該酸素原子は、ペルフルオロアルキレン基の炭素−炭素結合間に挿入されていてもよく、末端に存在していてもよい。
R 2 and R 3 are each independently a fluorine atom, a C 1-5 perfluoroalkyl group or a C 1-5 perfluoroalkoxy group.
R 4 is a linear or branched perfluoroalkylene group that may have an ether-bonded oxygen atom, constituting a part of a 5-membered ring or a part of a 6-membered ring. When the perfluoroalkylene group has an etheric oxygen atom, the oxygen atom may be one or two. The oxygen atom may be inserted between the carbon-carbon bonds of the perfluoroalkylene group or may be present at the terminal.

基(g1)を有する単位としては、たとえば、ヨウ素原子が離脱していないモノマー(m1)に基づく単位;分子鎖の末端に位置する、モノマー(m2)(たとえば、モノマー(m23))に基づく単位にヨウ素原子が結合した単位が挙げられる。
基(g2)を有する単位としては、たとえば、分子鎖の末端に位置する、モノマー(m2)(たとえば、モノマー(m20))に基づく単位にヨウ素原子が結合した単位が挙げられる。
モノマー(m2)に基づく単位に結合するヨウ素原子は、モノマー成分の重合の途中でモノマー(m1)に基づく単位から離脱したヨウ素原子、または重合反応系内のモノマー(m1)から移動してきたヨウ素原子である。
Examples of the unit having the group (g1) include a unit based on the monomer (m1) from which the iodine atom is not removed; a unit based on the monomer (m2) (for example, the monomer (m23)) located at the end of the molecular chain And a unit having an iodine atom bonded thereto.
Examples of the unit having the group (g2) include a unit in which an iodine atom is bonded to a unit based on the monomer (m2) (for example, the monomer (m20)) located at the end of the molecular chain.
The iodine atom bonded to the unit based on the monomer (m2) is an iodine atom released from the unit based on the monomer (m1) during the polymerization of the monomer component, or an iodine atom that has moved from the monomer (m1) in the polymerization reaction system It is.

前駆ポリマーにおけるモノマー(m1)に基づく単位に対するモノマー(m2)に基づく単位のモル比(m2/m1)は、3/1〜100/1が好ましく、5/1〜50/1がより好ましい。m2/m1が上記範囲の下限値以上であれば、各特性に優れる含フッ素ポリマー(A1)が得られやすい。また、重合時に充分に高い分子量が得られやすい。m2/m1が上記範囲の上限値以下であれば、含フッ素ポリマー(A1)において、充分な架橋反応性が得られやすい。また、架橋性基を有する基により、含フッ素ポリマー(A1)の溶媒への溶解性が得られやすい。
なお、モノマー(m1)に基づく単位には、モノマー(m1)に基づく単位からヨウ素原子を除いた単位(分岐点)も含まれる。また、モノマー(m2)に基づく単位には、モノマー(m2)に基づく単位にヨウ素原子が結合したものも含まれる。
The molar ratio (m2 / m1) of the unit based on the monomer (m2) to the unit based on the monomer (m1) in the precursor polymer is preferably 3/1 to 100/1, and more preferably 5/1 to 50/1. If m2 / m1 is not less than the lower limit of the above range, a fluoropolymer (A1) excellent in each characteristic can be easily obtained. In addition, a sufficiently high molecular weight is easily obtained during polymerization. When m2 / m1 is not more than the upper limit of the above range, sufficient crosslinking reactivity is easily obtained in the fluoropolymer (A1). Moreover, the solubility to the solvent of a fluorine-containing polymer (A1) is easy to be acquired by the group which has a crosslinkable group.
The unit based on the monomer (m1) includes a unit (branch point) obtained by removing iodine atoms from the unit based on the monomer (m1). Further, the unit based on the monomer (m2) includes those in which an iodine atom is bonded to the unit based on the monomer (m2).

前駆ポリマーにおけるポリマー1分子あたりのヨウ素原子数は、含フッ素ポリマー(A1)の架橋性と含フッ素ポリマーとしての各特性とのバランスに応じて、適宜調整すればよい。ポリマー1分子あたりのヨウ素原子数が多ければ、含フッ素ポリマー(A1)における架橋性基の数が充分に多くなり、含フッ素ポリマー(A1)の架橋性がさらに優れる。ポリマー1分子あたりのヨウ素原子数が多くなりすぎなければ、含フッ素ポリマー(A1)における架橋性基の数が多くなりすぎず、含フッ素ポリマーとしての各特性を損ないにくい。   The number of iodine atoms per polymer molecule in the precursor polymer may be appropriately adjusted according to the balance between the crosslinkability of the fluoropolymer (A1) and each characteristic as the fluoropolymer. If the number of iodine atoms per molecule of the polymer is large, the number of crosslinkable groups in the fluoropolymer (A1) is sufficiently increased, and the crosslinkability of the fluoropolymer (A1) is further improved. If the number of iodine atoms per molecule of the polymer is not too large, the number of crosslinkable groups in the fluoropolymer (A1) will not be excessive, and it will be difficult to impair each characteristic as the fluoropolymer.

前駆ポリマーとしては、含フッ素ポリマーとしての各特性に優れる含フッ素ポリマー(A1)が得られる点から、含ヨウ素ペルフルオロポリマーが好ましい。
前駆ポリマーとしては、分子鎖の末端に導入される架橋性基の数が多くなり、架橋性および溶解性に優れる含フッ素ポリマー(A1)が得られる点から、分岐分子鎖からなるものが好ましい。
As the precursor polymer, an iodine-containing perfluoropolymer is preferable from the viewpoint of obtaining a fluorine-containing polymer (A1) having excellent properties as a fluorine-containing polymer.
As the precursor polymer, a polymer having a branched molecular chain is preferred from the viewpoint that the number of crosslinkable groups introduced at the end of the molecular chain is increased and a fluoropolymer (A1) having excellent crosslinkability and solubility can be obtained.

前駆ポリマーが分岐分子鎖からなる場合、分岐分子鎖の分岐点は、モノマー(m1)に基づく単位からヨウ素原子を除いた単位からなる。モノマー成分の重合の途中で、重合反応系内のラジカルによってヨウ素原子が引き抜かれたモノマー(m1)に基づく単位は、重合の開始点、すなわちポリマーの分岐点となる。   When the precursor polymer is composed of a branched molecular chain, the branch point of the branched molecular chain is composed of a unit obtained by removing iodine atoms from a unit based on the monomer (m1). The unit based on the monomer (m1) from which iodine atoms are extracted by radicals in the polymerization reaction system during the polymerization of the monomer component becomes the polymerization starting point, that is, the polymer branching point.

前駆ポリマーが分岐分子鎖であることは、NMR測定により、モノマー(m1)に基づく単位に由来するピークおよびモノマー(m2)に基づく単位に由来するピークの存在により確認できる。
モノマー(m1)に基づく単位が後述の8IVEに基づく単位である場合、−60〜−65ppm付近にヨウ素原子が結合した炭素原子に結合したフッ素原子に由来するピークが確認できる。
モノマー(m2)に基づく単位がモノマー(m20)に基づく単位である場合、ヨウ素原子が結合した脂肪族環構造の炭素原子に結合したフッ素原子に由来するピークが確認でき、たとえば、モノマー(m21−1)に基づく単位である場合には、−45ppm前後に上記ピークが確認できる。
モノマー(m2)に基づく単位がモノマー(m23)に基づく単位である場合、ヨウ素原子が結合した炭素原子に結合したフッ素原子に由来するピークが確認でき、たとえば、モノマー(m23−1)に基づく単位である場合には、−45〜−50ppm付近に上記ピークが確認できる。
なお、ケミカルシフトの値は溶媒のペルフルオロベンゼンのケミカルシフトを−162.7ppmに設定したときの値である。
It can be confirmed by NMR measurement that the precursor polymer is a branched molecular chain by the presence of a peak derived from a unit based on the monomer (m1) and a peak derived from a unit based on the monomer (m2).
When the unit based on the monomer (m1) is a unit based on 8IVE described later, a peak derived from a fluorine atom bonded to a carbon atom bonded with an iodine atom in the vicinity of −60 to −65 ppm can be confirmed.
When the unit based on the monomer (m2) is a unit based on the monomer (m20), a peak derived from a fluorine atom bonded to a carbon atom of an aliphatic ring structure to which an iodine atom is bonded can be confirmed. For example, the monomer (m21- When the unit is based on 1), the above peak can be confirmed at around -45 ppm.
When the unit based on the monomer (m2) is a unit based on the monomer (m23), a peak derived from a fluorine atom bonded to a carbon atom bonded to an iodine atom can be confirmed. For example, a unit based on the monomer (m23-1) In this case, the peak can be confirmed in the vicinity of −45 to −50 ppm.
In addition, the value of chemical shift is a value when the chemical shift of the solvent perfluorobenzene is set to -162.7 ppm.

前駆ポリマーの質量平均分子量は、5,000〜80,000が好ましく、10,000〜60,000がより好ましく、15,000〜40,000がさらに好ましい。前駆ポリマーの質量平均分子量が上記範囲内であれば、質量平均分子量が後述する好ましい範囲にある含フッ素ポリマー(A1)を得やすい。なお、本明細書の質量平均分子量は、後述の方法で測定して得られるポリメチルメタクリレート(以下、PMMAと記す。)換算質量平均分子量である。なお、分岐構造を有するポリマーにおける、光散乱法等の公知の方法で測定される絶対分子量は、PMMA換算分子量よりも大きくなる。   The mass average molecular weight of the precursor polymer is preferably 5,000 to 80,000, more preferably 10,000 to 60,000, and further preferably 15,000 to 40,000. When the mass average molecular weight of the precursor polymer is within the above range, it is easy to obtain a fluorinated polymer (A1) having a mass average molecular weight in a preferred range described later. In addition, the mass mean molecular weight of this specification is a polymethyl methacrylate (henceforth PMMA) conversion mass mean molecular weight obtained by measuring with the below-mentioned method. The absolute molecular weight measured by a known method such as a light scattering method in a polymer having a branched structure is larger than the PMMA equivalent molecular weight.

(含フッ素ポリマー(A1))
含フッ素ポリマー(A1)は、前駆ポリマーのヨウ素原子を架橋性基を有する基に変換して得られる。
含フッ素ポリマー(A1)としては、前駆ポリマーのヨウ素原子のすべてが反応して、ヨウ素原子を含まないものが好ましく、かつ、ヨウ素原子の架橋性基を有する基への変換率が高いものが好ましい。含フッ素ポリマー(A1)にヨウ素原子が残存していると、光や熱によって遊離したヨウ素によって含フッ素ポリマー(A1)が劣化、着色しやすくなる。
(Fluoropolymer (A1))
The fluorine-containing polymer (A1) is obtained by converting the iodine atom of the precursor polymer into a group having a crosslinkable group.
The fluorine-containing polymer (A1) is preferably one in which all of the iodine atoms of the precursor polymer react to contain no iodine atom, and one having a high conversion rate of the iodine atom to a group having a crosslinkable group is preferred. . If iodine atoms remain in the fluorine-containing polymer (A1), the fluorine-containing polymer (A1) is easily deteriorated and colored by iodine released by light or heat.

含フッ素ポリマー(A1)は、基(g11)および基(g12)のいずれか一方または両方を有するものとなる。   The fluoropolymer (A1) has one or both of the group (g11) and the group (g12).

Figure 2018059076
Figure 2018059076

、R、RおよびRは、前述した基(g1)および基(g2)におけるR、R、RおよびRと同様である。
Aは、架橋性基を有する基である。
R 1, R 2, R 3 and R 4 are the same as R 1, R 2, R 3 and R 4 in the above-mentioned group (g1) and a group (g2).
A is a group having a crosslinkable group.

基(g11)は、前述した基(g1)のヨウ素原子を架橋性基を有する基に変換したものである。
基(g12)は、前述した基(g2)のヨウ素原子を架橋性基を有する基に変換したものである。
The group (g11) is obtained by converting the iodine atom of the group (g1) described above into a group having a crosslinkable group.
The group (g12) is obtained by converting the iodine atom of the group (g2) described above into a group having a crosslinkable group.

架橋性基としては、基(g3)、エポキシ基、ビニル基、基(g4)、シアノ基、マレイミド基、アジド基、エチニル基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、アミノ基、水酸基等が挙げられ、含フッ素ポリマー(A1)の架橋性に優れる点から、基(g3)、エポキシ基、ビニル基および基(g4)からなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましく、基(g3)、エポキシ基および基(g4)からなる群から選ばれる少なくとも1種がより好ましい。なお、本明細書においては、ヨウ素原子、臭素原子からなる末端基は架橋性基から除外する。   Examples of the crosslinkable group include group (g3), epoxy group, vinyl group, group (g4), cyano group, maleimide group, azide group, ethynyl group, carboxy group, alkoxycarbonyl group, amino group, hydroxyl group, and the like. From the viewpoint of excellent crosslinkability of the fluoropolymer (A1), at least one selected from the group consisting of a group (g3), an epoxy group, a vinyl group and a group (g4) is preferable, and the group (g3), the epoxy group and the group At least one selected from the group consisting of (g4) is more preferable. In the present specification, terminal groups composed of iodine atoms and bromine atoms are excluded from the crosslinkable groups.

−OCOCX=CH (g3)
−SiX (OR3−n (g4)
ただし、Xは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、炭素数1〜4のアルキル基または炭素数1〜4のペルフルオロアルキル基であり、Xは、炭素数1〜4のアルキル基であり、nは、0〜2の整数であり、Rは、炭素数1〜4のアルキル基である。
-OCOCX 1 = CH 2 (g3)
-SiX 2 n (OR 5 ) 3-n (g4)
However, X 1 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 alkyl groups or carbon atoms having 1 to 4 carbon atoms, X 2 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms , N is an integer of 0 to 2, and R 5 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

前駆ポリマーのヨウ素原子の架橋性基への変換は、低分子化合物における公知の反応と同様に実施できる。
前駆ポリマーのヨウ素原子を基(g3)を有する基に変換する方法としては、たとえば、米国特許第4058573号明細書に記載の方法により、前駆ポリマー(以下、ポリマー(p0)とも記す。)からポリマー(p1)を得て、特開昭48−103504号公報に記載の方法によりポリマー(p2)を得て、特開昭53−139693号公報、米国特許第3282905号明細書または特開平5−345732号公報に記載の方法で、ポリマー(p3)を得る方法が挙げられる。
また、特公昭46−25361号公報に記載の方法で、ポリマー(p0)からポリマー(p4)を得て、Journal of Fluorine Chemistry,1994年,第68巻,第1号,p.49−56または特願2015−227178号に記載の方法でポリマー(p5)を得て、上記ポリマー(p3)を得る方法と同様にして、ポリマー(p6)を得る方法が挙げられる。
ただし、下式(p0)における、Polymerは、前駆ポリマーのヨウ素原子を除いた残部のことであり、以下の式においても同様である。下式(p3)および下式(p6)におけるXは、上記式(g3)におけるXと同様である。
Polymer−I (p0)
Polymer−CHCHI (p1)
Polymer−CHCHOH (p2)
Polymer−CHCHOCOCX=CH (p3)
Polymer−CHCHICHOH (p4)
Polymer−CHCHCHOH (p5)
Polymer−CHCHCHOCOCX=CH (p6)
前駆ポリマーのヨウ素原子をエポキシ基を有する基に変換する方法としては、上記と同様の方法で、ポリマー(p4)を得て、特公昭46−25361号公報または特公昭60−55490号公報に記載の方法で、ポリマー(p7)を得る方法が挙げられる。式(p7)におけるEpは、エポキシ基である。
Polymer−CHEp (p7)
前駆ポリマーのヨウ素原子をビニル基を有する基に変換する方法としては、上記と同様の方法でポリマー(p1)を得て、Journal of Fluorine Chemistry,1995年,第74巻,第2号,p.191−197に記載の方法でポリマー(p8)を得る方法が挙げられる。
また、Journal of Fluorine Chemistry,1982年,第20巻,第3号,p.313−327に記載の方法で、ポリマー(p0)からポリマー(p9)を得て、さらに特開昭48−34805号公報に記載の方法でポリマー(p10)を得る方法が挙げられる。
Tetrahedron Letters,2001年,第42巻,第5号,p.947−950に記載の方法で、ポリマー(p0)からポリマー(p10)を得てもよい。
Polymer−CH=CH (p8)
Polymer−CHCHICHOCOCH (p9)
Polymer−CHCH=CH (p10)
前駆ポリマーのヨウ素原子を基(g4)を有する基に変換する方法としては、Journal of Organic Chemistry,1962年,第27巻,p.2261−2262、特開平5−339007号公報または国際公開第2012/081524号に記載の方法で、ポリマー(p0)からポリマー(p11)を得て、国際公開第2012/081524号または国際公開第2013/031622号に記載の方法でポリマー(p12)を得る方法が挙げられる。
また、Journal of Fluorine Chemistry,2000年,第104巻,第2号,p.185−194、国際公開第2012/081524号または特開2015−205973号公報に記載の方法により、ポリマー(p8)からポリマー(p12)を得てもよい。
Journal of Fluorine Chemistry,2000年,第104巻,第2号,p.185−194に記載の方法で、ポリマー(p10)からポリマー(p13)を得てもよい。
ただし、下式(p11)、下式(p12)および下式(p13)におけるXおよびRは、上記式(g4)におけるXおよびRと同様である。
Polymer−CHCHISiX (OR3−n (p11)
Polymer−CHCHSiX (OR3−n (p12)
Polymer−CHCHCHSiX (OR3−n (p13)
Conversion of the iodine atom of the precursor polymer to a crosslinkable group can be carried out in the same manner as a known reaction in a low molecular weight compound.
As a method for converting the iodine atom of the precursor polymer into a group having a group (g3), for example, by the method described in US Pat. No. 4,058,573, the precursor polymer (hereinafter also referred to as polymer (p0)) is polymerized. (P1) and a polymer (p2) was obtained by the method described in JP-A-48-103504, and JP-A-53-139893, US Pat. No. 3,282,905 or JP-A-5-345732. The method of obtaining a polymer (p3) by the method of gazette publication is mentioned.
In addition, the polymer (p4) was obtained from the polymer (p0) by the method described in JP-B No. 46-25361, and Journal of Fluorine Chemistry, 1994, Vol. 68, No. 1, p. Examples include a method of obtaining a polymer (p6) in the same manner as the method of obtaining the polymer (p3) by obtaining the polymer (p5) by the method described in Japanese Patent Application No. 49-56 or Japanese Patent Application No. 2015-227178.
However, Polymer in the following formula (p0) is the remainder excluding the iodine atom of the precursor polymer, and the same applies to the following formulas. X 1 in the formula (p3) and the following equation (p6) is the same as X 1 in the above formula (g3).
Polymer-I (p0)
Polymer-CH 2 CH 2 I (p1)
Polymer-CH 2 CH 2 OH (p2)
Polymer-CH 2 CH 2 OCOCX 1 = CH 2 (p3)
Polymer-CH 2 CHICH 2 OH (p4)
Polymer-CH 2 CH 2 CH 2 OH (p5)
Polymer-CH 2 CH 2 CH 2 OCOCX 1 = CH 2 (p6)
As a method for converting the iodine atom of the precursor polymer into a group having an epoxy group, a polymer (p4) is obtained by the same method as described above, and described in JP-B-46-25361 or JP-B-60-55490. The method of obtaining a polymer (p7) by the method of is mentioned. Ep in the formula (p7) is an epoxy group.
Polymer-CH 2 Ep (p7)
As a method of converting the iodine atom of the precursor polymer into a group having a vinyl group, a polymer (p1) is obtained by the same method as described above, and Journal of Fluorine Chemistry, 1995, Vol. 74, No. 2, p. The method of obtaining a polymer (p8) by the method of 191-197 is mentioned.
In addition, Journal of Fluorine Chemistry, 1982, Vol. 20, No. 3, p. Examples thereof include a method of obtaining a polymer (p9) from a polymer (p0) by the method described in 313-327 and further obtaining a polymer (p10) by a method described in JP-A-48-34805.
Tetrahedron Letters, 2001, Vol. 42, No. 5, p. The polymer (p10) may be obtained from the polymer (p0) by the method described in 947-950.
Polymer-CH═CH 2 (p8)
Polymer-CH 2 CHICH 2 OCOCH 3 (p9)
Polymer-CH 2 CH═CH 2 (p10)
As a method for converting the iodine atom of the precursor polymer into a group having a group (g4), Journal of Organic Chemistry, 1962, Vol. 27, p. The polymer (p11) is obtained from the polymer (p0) by the method described in 2261-2262, JP-A-5-339007 or International Publication No. 2012/081524, and International Publication No. 2012/081524 or International Publication No. 2013. The method of obtaining a polymer (p12) by the method of / 031622 is mentioned.
Also, Journal of Fluorine Chemistry, 2000, Vol. 104, No. 2, p. You may obtain a polymer (p12) from a polymer (p8) by the method as described in 185-194, international publication 2012/081524, or Unexamined-Japanese-Patent No. 2015-205973.
Journal of Fluorine Chemistry, 2000, Vol. 104, No. 2, p. The polymer (p13) may be obtained from the polymer (p10) by the method described in 185-194.
However, the following equation (pi 1), the X 2 and R 5 in the formula (p12) and the following formula (p13), the same as X 2 and R 5 in the formula (g4).
Polymer-CH 2 CHISiX 2 n (OR 5 ) 3-n (p11)
Polymer-CH 2 CH 2 SiX 2 n (OR 5 ) 3-n (p12)
Polymer-CH 2 CH 2 CH 2 SiX 2 n (OR 5 ) 3-n (p13)

含フッ素ポリマー(A1)におけるポリマー1分子あたりの架橋性基数は、含フッ素ポリマー(A1)の架橋性と含フッ素ポリマーとしての各特性とのバランスに応じて、適宜調整すればよい。ポリマー1分子あたりの架橋性基数が多ければ、含フッ素ポリマー(A1)の架橋性がさらに優れる。ポリマー1分子あたりの架橋性基数が多くなりすぎなければ、含フッ素ポリマーとしての各特性を損ないにくい。   What is necessary is just to adjust suitably the number of crosslinkable groups per polymer molecule in a fluorine-containing polymer (A1) according to the balance of the crosslinkability of a fluorine-containing polymer (A1) and each characteristic as a fluorine-containing polymer. If the number of crosslinkable groups per polymer molecule is large, the crosslinkability of the fluoropolymer (A1) is further improved. If the number of crosslinkable groups per polymer molecule does not increase too much, it is difficult to impair each characteristic as a fluorine-containing polymer.

含フッ素ポリマー(A1)としては、含フッ素ポリマーとしての各特性に優れる点から、含フッ素ポリマー(A1)のすべての単位がペルフルオロモノマーまたは含ヨウ素ペルフルオロモノマーに基づく単位であることが好ましい。
含フッ素ポリマー(A1)としては、分子鎖の末端に導入される架橋性基の数が多くなり、架橋性および溶解性に優れる点から、分岐分子鎖からなるものが好ましい。
As the fluorine-containing polymer (A1), it is preferable that all units of the fluorine-containing polymer (A1) are units based on a perfluoromonomer or iodine-containing perfluoromonomer from the viewpoint of excellent properties as a fluorine-containing polymer.
As the fluorine-containing polymer (A1), those having a branched molecular chain are preferred from the viewpoint that the number of crosslinkable groups introduced at the ends of the molecular chain is large and the crosslinkability and solubility are excellent.

含フッ素ポリマー(A1)の質量平均分子量は、5,000〜80,000が好ましく、10,000〜60,000がより好ましく、15,000〜40,000がさらに好ましい。含フッ素ポリマー(A1)の質量平均分子量が上記範囲の下限値以上であれば、含フッ素ポリマー(A1)におけるフッ素含有量が高くなり、含フッ素ポリマー(A1)としての特性を充分に発現しやすい。また、含フッ素ポリマー(A1)を架橋反応により硬化した場合、フィルムや塗膜等の硬化物の強度が良好となりやすい。含フッ素ポリマー(A1)の質量平均分子量が上記範囲の上限値以下であれば、含フッ素ポリマー(A1)の溶媒への溶解性が良好となりやすく、ポリマー濃度の高い溶液が得られやすい。また、含フッ素ポリマー(A1)を架橋反応により硬化させる場合、反応性が良好となりやすい。   The mass average molecular weight of the fluoropolymer (A1) is preferably from 5,000 to 80,000, more preferably from 10,000 to 60,000, and even more preferably from 15,000 to 40,000. If the mass average molecular weight of the fluoropolymer (A1) is not less than the lower limit of the above range, the fluorine content in the fluoropolymer (A1) will be high, and the characteristics as the fluoropolymer (A1) will be sufficiently developed. . Further, when the fluoropolymer (A1) is cured by a crosslinking reaction, the strength of a cured product such as a film or a coating film tends to be good. When the mass average molecular weight of the fluoropolymer (A1) is not more than the upper limit of the above range, the solubility of the fluoropolymer (A1) in the solvent tends to be good, and a solution having a high polymer concentration is easily obtained. Further, when the fluoropolymer (A1) is cured by a crosslinking reaction, the reactivity tends to be good.

以上説明した本発明の架橋性基を有する含フッ素ポリマーの製造方法にあっては、フッ素原子およびヨウ素原子を有するモノマー(m1)と、フッ素原子を有し、ヨウ素原子を有さないモノマー(m2)とを含むモノマー成分を重合して基(g1)および基(g2)のいずれか一方または両方を有する前駆ポリマーを得て、該前駆ポリマーのヨウ素原子を架橋性基を有する基に変換して含フッ素ポリマー(A1)を得る方法であるため、従来の方法(フッ素原子を有するモノマーと、フッ素原子を有さず架橋性基を有するモノマーとを重合させる方法)のように、含フッ素ポリマー(A1)におけるフッ素原子を有するモノマーに基づく単位の割合を減らす必要がない。そのため、各特性(低誘電率、低屈折率、透明性、撥水撥油性、耐熱性、耐光性、化学的安定性、ガス透過性等)が損なわれない含フッ素ポリマー(A1)を製造できる。また、前駆ポリマーの末端基に存在するヨウ素原子は、様々な架橋性基に変換できる。用途に応じた架橋性基を選択することで、特に用途の制限はないが、たとえば、電子部材、光学部材、撥水撥油性付与剤、離型剤、バイオチップ等の多様な用途に適用できる含フッ素ポリマー(A1)を得ることができる。
また、以上説明した本発明の架橋性基を有する含フッ素ポリマーの製造方法にあっては、複数のヨウ素原子を有する前駆ポリマーを得て、該前駆ポリマーのヨウ素原子を架橋性基を有する基に変換して含フッ素ポリマー(A1)を得る方法であるため、従来の方法(線状分子鎖からなる脂肪族環構造を有する含フッ素ポリマーの末端にトリメトキシシリル基を導入する方法)に比べ、架橋性基を多く導入できる。そのため、架橋性および溶解性に優れる含フッ素ポリマー(A1)を製造できる。
In the production method of the fluorine-containing polymer having a crosslinkable group of the present invention described above, the monomer (m1) having a fluorine atom and an iodine atom, and the monomer having a fluorine atom and not having an iodine atom (m2) ) To obtain a precursor polymer having one or both of the group (g1) and the group (g2), and converting the iodine atom of the precursor polymer into a group having a crosslinkable group Since this is a method for obtaining the fluorine-containing polymer (A1), as in the conventional method (method of polymerizing a monomer having a fluorine atom and a monomer having no cross-linkable group without a fluorine atom), a fluorine-containing polymer ( There is no need to reduce the proportion of units based on monomers having a fluorine atom in A1). Therefore, it is possible to produce a fluorine-containing polymer (A1) in which each characteristic (low dielectric constant, low refractive index, transparency, water / oil repellency, heat resistance, light resistance, chemical stability, gas permeability, etc.) is not impaired. . Moreover, the iodine atom which exists in the terminal group of a precursor polymer can be converted into various crosslinkable groups. By selecting a crosslinkable group according to the application, there is no particular limitation on the application, but it can be applied to various applications such as electronic members, optical members, water / oil repellency-imparting agents, release agents, biochips and the like. A fluorine-containing polymer (A1) can be obtained.
In the method for producing a fluoropolymer having a crosslinkable group of the present invention described above, a precursor polymer having a plurality of iodine atoms is obtained, and the iodine atoms of the precursor polymer are converted into groups having a crosslinkable group. Since this is a method of obtaining a fluoropolymer (A1) by conversion, compared with the conventional method (method of introducing a trimethoxysilyl group at the end of a fluoropolymer having an aliphatic ring structure consisting of a linear molecular chain) Many crosslinkable groups can be introduced. Therefore, the fluoropolymer (A1) excellent in crosslinkability and solubility can be produced.

<硬化性組成物の製造方法>
本発明の硬化性組成物の製造方法は、前述した方法によって含フッ素ポリマー(A1)を得て、該含フッ素ポリマー(A1)を含む硬化性組成物を調製する方法である。
<Method for producing curable composition>
The manufacturing method of the curable composition of this invention is a method of obtaining a fluorinated polymer (A1) by the method mentioned above, and preparing the curable composition containing this fluorinated polymer (A1).

含フッ素ポリマー(A1)が架橋性基として基(g3)またはビニル基を有する場合、硬化性組成物としては、含フッ素ポリマー(A1)と、光重合開始剤とを含む光硬化性組成物;含フッ素ポリマー(A1)と、熱重合開始剤とを含む熱硬化性組成物;含フッ素ポリマー(A1)と、ヒドロシリル化架橋剤と、ヒドロシリル化触媒とを含む硬化性組成物等が挙げられる。
光重合開始剤としては、特開2008−189836号公報、国際公開第2013/115191号等に記載のものが挙げられる。
熱重合開始剤としては、公知のラジカル開始剤が挙げられる。
ヒドロシリル化架橋剤およびヒドロシリル化触媒としては、国際公開第2011/065155号等に記載のものが挙げられる。
When the fluoropolymer (A1) has a group (g3) or a vinyl group as a crosslinkable group, the curable composition includes a photocurable composition containing the fluoropolymer (A1) and a photopolymerization initiator; Examples thereof include a thermosetting composition containing a fluorine-containing polymer (A1) and a thermal polymerization initiator; a curable composition containing a fluorine-containing polymer (A1), a hydrosilylation crosslinking agent, and a hydrosilylation catalyst.
As a photoinitiator, the thing as described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2008-189836, international publication 2013/115191, etc. are mentioned.
Examples of the thermal polymerization initiator include known radical initiators.
Examples of the hydrosilylation crosslinking agent and the hydrosilylation catalyst include those described in International Publication No. 2011/065155.

含フッ素ポリマー(A1)が架橋性基として基(g4)を有する場合、硬化性組成物としては、含フッ素ポリマー(A1)と、光酸発生剤または光塩基発生剤とを含む光硬化性組成物等が挙げられる。
光酸発生剤としては、特開2006−169375号公報、国際公開第2015/033805号、国際公開第2015/163379号等に記載のものが挙げられる。
光塩基発生剤としては、国際公開第2015/033805号等に記載のものが挙げられる。
硬化性組成物は、架橋剤としてアルコキシシラン(テトラアルコキシシラン、トリアルコキシシラン、ジアルコキシシラン等)を含んでいてもよい。
When the fluoropolymer (A1) has a group (g4) as a crosslinkable group, the curable composition includes a photocurable composition containing the fluoropolymer (A1) and a photoacid generator or photobase generator. Thing etc. are mentioned.
Examples of the photoacid generator include those described in JP-A No. 2006-169375, International Publication No. 2015/033805, International Publication No. 2015/163379, and the like.
Examples of the photobase generator include those described in International Publication No. 2015/033805.
The curable composition may contain alkoxysilane (tetraalkoxysilane, trialkoxysilane, dialkoxysilane, etc.) as a crosslinking agent.

含フッ素ポリマー(A1)が架橋性基としてエポキシ基を有する場合、硬化性組成物としては、含フッ素ポリマー(A1)と、エポキシ硬化剤とを含む硬化性組成物等が挙げられる。
エポキシ硬化剤としては、たとえば、エポキシ樹脂ハンドブック(日刊工業新聞社、1987年出版)記載の各種硬化剤を使用できる。具体的には、アミン系硬化剤、ポリアミノアミド系硬化剤、酸および酸無水物系硬化剤等が挙げられる。
When the fluorine-containing polymer (A1) has an epoxy group as a crosslinkable group, examples of the curable composition include a curable composition containing the fluorine-containing polymer (A1) and an epoxy curing agent.
As the epoxy curing agent, for example, various curing agents described in the epoxy resin handbook (Nikkan Kogyo Shimbun, published in 1987) can be used. Specific examples include amine curing agents, polyaminoamide curing agents, acid and acid anhydride curing agents, and the like.

硬化性組成物は、本発明の効果を損なわない範囲において、必要に応じて添加剤を含んでいてもよい。
添加剤としては、界面活性剤、チクソトロピック剤、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、他のポリマー、オリゴマー、反応性希釈剤(モノマー)、シランカップリング剤、充填材、溶媒等が挙げられる。
The curable composition may contain an additive as necessary within a range not impairing the effects of the present invention.
Additives include surfactants, thixotropic agents, antifoaming agents, antioxidants, UV absorbers, light stabilizers, other polymers, oligomers, reactive diluents (monomers), silane coupling agents, fillers , Solvent and the like.

以上説明した本発明の硬化性組成物の製造方法にあっては、前述の方法によって含フッ素ポリマー(A1)を得て、該含フッ素ポリマー(A1)を含む硬化性組成物を調製する方法であるため、含フッ素ポリマーとしての各特性が損なわれず、かつ硬化性および各成分の相溶性に優れる硬化性組成物を製造できる。
含フッ素ポリマー(A1)は、炭化水素系の架橋性基を多数有するため、フッ素含有量の多い溶媒だけではなく、フッ素含有量の少ない溶媒や反応性希釈剤にも溶解しやすい。そのため、硬化性組成物においては、広範な種類の溶媒や反応性希釈剤を選択できる。溶媒や反応性希釈剤に含フッ素ポリマー(A1)が溶解した硬化性組成物によれば、コーティングによって均質な塗膜を形成しやすい。また、含フッ素ポリマー(A1)が架橋性基を有するため、形成された塗膜は、基材への密着性も良好である。
In the manufacturing method of the curable composition of the present invention described above, the method of preparing the curable composition containing the fluorine-containing polymer (A1) by obtaining the fluorine-containing polymer (A1) by the above-described method. Therefore, it is possible to produce a curable composition that does not impair each characteristic as a fluorine-containing polymer and is excellent in curability and compatibility of each component.
Since the fluorine-containing polymer (A1) has many hydrocarbon-based crosslinkable groups, it is easily dissolved not only in a solvent having a high fluorine content but also in a solvent or a reactive diluent having a low fluorine content. Therefore, a wide variety of solvents and reactive diluents can be selected in the curable composition. According to the curable composition in which the fluorine-containing polymer (A1) is dissolved in a solvent or a reactive diluent, it is easy to form a uniform coating film by coating. Moreover, since the fluoropolymer (A1) has a crosslinkable group, the formed coating film has good adhesion to the substrate.

<架橋性基を有する含フッ素ポリマー>
本発明の実施形態に係る架橋性基を有する含フッ素ポリマーは、フッ素原子を有する単位を有する分岐分子鎖からなり、分岐分子鎖の複数の末端に架橋性基を有する含フッ素ポリマー(以下、含フッ素ポリマー(A2)とも記す。)である。上記フッ素原子を有する単位の少なくとも一部は、フッ素原子を有し、かつ脂肪族環構造を有する単位であることが好ましい。上記架橋性基は、分岐分子鎖の一部の末端に存在してもよく、分岐分子鎖のすべての末端に存在してもよい。
<Fluorine-containing polymer having a crosslinkable group>
The fluorinated polymer having a crosslinkable group according to an embodiment of the present invention comprises a branched molecular chain having a unit having a fluorine atom, and has a fluorinated polymer having a crosslinkable group at a plurality of terminals of the branched molecular chain (hereinafter referred to as a fluorinated polymer). (Also referred to as a fluoropolymer (A2)). At least a part of the unit having a fluorine atom is preferably a unit having a fluorine atom and an aliphatic ring structure. The crosslinkable group may be present at some terminals of the branched molecular chain, or may be present at all terminals of the branched molecular chain.

フッ素原子を有する単位としては、モノマー(m1)に基づく単位、モノマー(m2)に基づく単位等が挙げられる。
なお、モノマー(m1)に基づく単位には、モノマー(m1)に基づく単位からヨウ素原子を除いた単位(分岐点)も含まれ、また、モノマー(m1)に基づく単位のヨウ素原子が架橋性基を有する基に変換されたものも含まれる。また、モノマー(m2)に基づく単位には、モノマー(m2)に基づく単位に架橋性基を有する基が結合したものも含まれる。
Examples of the unit having a fluorine atom include a unit based on the monomer (m1) and a unit based on the monomer (m2).
The unit based on the monomer (m1) includes a unit (branch point) obtained by removing an iodine atom from the unit based on the monomer (m1), and the iodine atom of the unit based on the monomer (m1) is a crosslinkable group. Also included are those converted to groups having Moreover, the unit based on the monomer (m2) includes those in which a group having a crosslinkable group is bonded to the unit based on the monomer (m2).

モノマー(m1)に基づく単位としては、含フッ素ポリマー(A2)におけるフッ素原子の割合を多くでき、含フッ素ポリマーとしての各特性に優れる含フッ素ポリマー(A2)が得られる点から、含ヨウ素ペルフルオロモノマーに基づく単位が好ましい。   As the unit based on the monomer (m1), the fluorine-containing polymer (A2) can be increased in the fluorine-containing polymer (A2), and a fluorine-containing polymer (A2) having excellent properties as a fluorine-containing polymer can be obtained. Units based on are preferred.

モノマー(m2)に基づく単位としては、含フッ素ポリマー(A2)におけるフッ素原子の割合を多くでき、含フッ素ポリマーとしての各特性に優れる含フッ素ポリマー(A2)が得られる点から、ペルフルオロモノマーに基づく単位が好ましい。   As the unit based on the monomer (m2), the fluorine-containing polymer (A2) can be increased in the fluorine-containing polymer (A2), and a fluorine-containing polymer (A2) having excellent properties as a fluorine-containing polymer can be obtained. Units are preferred.

モノマー(m2)に基づく単位としては、含フッ素ポリマー(A2)が溶媒への溶解性に優れ、含フッ素ポリマーとしての各特性に優れる含フッ素ポリマー(A2)が得られる点から、フッ素原子を有し、脂肪族環構造を有する単位が好ましい。   As the unit based on the monomer (m2), the fluorine-containing polymer (A2) has a fluorine atom from the viewpoint that the fluorine-containing polymer (A2) is excellent in solubility in a solvent and has excellent properties as a fluorine-containing polymer. And a unit having an aliphatic ring structure is preferred.

フッ素原子を有し、脂肪族環構造を有する単位としては、モノマー(m20)に基づく単位、モノマー(m22)に基づく単位、モノマー(m23)に基づく単位が挙げられ、基(g11)または基(g12)を有する単位となり得る点から、モノマー(m20)に基づく単位またはモノマー(m23)に基づく単位が好ましい。
モノマー(m20)に基づく単位としては、重合反応性と合成しやすさの点から、モノマー(m21)に基づく単位が好ましい。
Examples of the unit having a fluorine atom and an aliphatic ring structure include a unit based on the monomer (m20), a unit based on the monomer (m22), and a unit based on the monomer (m23). From the viewpoint that it can be a unit having g12), a unit based on the monomer (m20) or a unit based on the monomer (m23) is preferred.
The unit based on the monomer (m20) is preferably a unit based on the monomer (m21) from the viewpoint of polymerization reactivity and ease of synthesis.

モノマー(m21)に基づく単位としては、たとえば、モノマー(m21−1)〜(m21−7)に基づく単位が挙げられる。   Examples of the unit based on the monomer (m21) include units based on the monomers (m21-1) to (m21-7).

モノマー(m22)に基づく単位としては、たとえば、モノマー(m22−1)〜(m22−2)に基づく単位が挙げられ、モノマーの合成が容易である点から、モノマー(m22−1)に基づく単位が好ましい。   Examples of the unit based on the monomer (m22) include units based on the monomers (m22-1) to (m22-2), and the unit based on the monomer (m22-1) from the viewpoint of easy monomer synthesis. Is preferred.

モノマー(m23)に基づく単位は、下式(u23)で表される。モノマー(m23)に基づく単位としては、たとえば、モノマー(m23−1)〜(m23−3)に基づく単位が挙げられ、モノマーの合成が容易である点から、モノマー(m23−1)に基づく単位が好ましい。
式(u23)で表される単位におけるR31〜R36は、モノマー(m23)におけるものと同様であり、好ましい形態も同様である。
A unit based on the monomer (m23) is represented by the following formula (u23). Examples of the unit based on the monomer (m23) include units based on the monomers (m23-1) to (m23-3), and the unit based on the monomer (m23-1) from the viewpoint of easy monomer synthesis. Is preferred.
R 31 to R 36 in the unit represented by the formula (u23) are the same as those in the monomer (m23), and preferred forms are also the same.

Figure 2018059076
Figure 2018059076

モノマー(m1)に基づく単位およびモノマー(m2)に基づく単位は、含フッ素ポリマー(A2)が基(g11)および基(g12)のいずれか一方または両方を有するものとなるように適宜選択されることが好ましい。
含フッ素ポリマー(A2)は、本発明の効果を損なわない範囲において、必要に応じてモノマー(m1)およびモノマー(m2)以外の第3のモノマーに基づく単位を有していてもよい。第3のモノマーとしては、前述した前駆ポリマーにおけるものと同様のものが挙げられる。
The unit based on the monomer (m1) and the unit based on the monomer (m2) are appropriately selected so that the fluoropolymer (A2) has one or both of the group (g11) and the group (g12). It is preferable.
The fluorine-containing polymer (A2) may have a unit based on a third monomer other than the monomer (m1) and the monomer (m2) as necessary, as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of the third monomer include those similar to those in the precursor polymer described above.

含フッ素ポリマー(A2)におけるモノマー(m1)に基づく単位に対するモノマー(m2)に基づく単位のモル比(m2/m1)の好ましい範囲は、前述した前駆ポリマーにおけるm2/m1の好ましい範囲と同様である。   The preferable range of the molar ratio (m2 / m1) of the unit based on the monomer (m2) to the unit based on the monomer (m1) in the fluoropolymer (A2) is the same as the preferable range of m2 / m1 in the precursor polymer described above. .

含フッ素ポリマー(A2)は、たとえば、前述した前駆ポリマーのうち、分岐分子鎖を有する前駆ポリマーのヨウ素原子を架橋性基を有する基に変換して得られる。
含フッ素ポリマー(A2)としては、前駆ポリマーのヨウ素原子のすべてが反応して、ヨウ素原子を含有しないものが好ましく、かつ、ヨウ素原子の架橋性基を有する基への変換率が高いものが好ましい。含フッ素ポリマー(A2)にヨウ素原子が残存していると、光や熱によって遊離したヨウ素によって含フッ素ポリマー(A2)が劣化、着色しやすくなる。
The fluorine-containing polymer (A2) is obtained, for example, by converting iodine atoms of a precursor polymer having a branched molecular chain into a group having a crosslinkable group among the aforementioned precursor polymers.
As the fluorine-containing polymer (A2), those in which all of the iodine atoms of the precursor polymer react and do not contain iodine atoms are preferable, and those having a high conversion rate of iodine atoms to groups having a crosslinkable group are preferable. . If iodine atoms remain in the fluorine-containing polymer (A2), the fluorine-containing polymer (A2) is easily deteriorated and colored by iodine released by light or heat.

含フッ素ポリマー(A2)としては、架橋性および溶解性に優れる点から、基(g11)および基(g12)のいずれか一方または両方を有する含フッ素ポリマー、すなわち前述した含フッ素ポリマー(A1)のうち、分岐分子鎖を有する含フッ素ポリマー(A1)に相当するものが好ましい。
架橋性基としては、前述した含フッ素ポリマー(A1)における架橋性基と同様のものが挙げられ、好ましい形態も同様である。
As the fluorine-containing polymer (A2), from the viewpoint of excellent crosslinkability and solubility, the fluorine-containing polymer having one or both of the group (g11) and the group (g12), that is, the fluorine-containing polymer (A1) described above. Of these, those corresponding to the fluorine-containing polymer (A1) having a branched molecular chain are preferred.
Examples of the crosslinkable group include the same crosslinkable groups as those in the fluorine-containing polymer (A1) described above, and preferred forms are also the same.

含フッ素ポリマー(A2)におけるポリマー1分子あたりの架橋性基数は、含フッ素ポリマー(A2)の架橋性と含フッ素ポリマーとしての各特性とのバランスに応じて、適宜調整すればよい。ポリマー1分子あたりの架橋性基数が多ければ、含フッ素ポリマー(A2)の架橋性がさらに優れる。ポリマー1分子あたりの架橋性基数が多くなりすぎなければ、含フッ素ポリマーとしての各特性を損ないにくい。
含フッ素ポリマー(A2)としては、含フッ素ポリマーとしての各特性に優れる点から、含フッ素ポリマー(A2)のすべての単位がペルフルオロモノマーまたは含ヨウ素ペルフルオロモノマーに基づく単位であることが好ましい。
含フッ素ポリマー(A2)の質量平均分子量の好ましい範囲は、前述した含フッ素ポリマー(A1)の質量平均分子量の好ましい範囲と同様である。
What is necessary is just to adjust suitably the number of crosslinkable groups per polymer molecule in a fluorine-containing polymer (A2) according to the balance of the crosslinkability of a fluorine-containing polymer (A2) and each characteristic as a fluorine-containing polymer. If the number of crosslinkable groups per polymer molecule is large, the crosslinkability of the fluoropolymer (A2) is further improved. If the number of crosslinkable groups per polymer molecule does not increase too much, it is difficult to impair each characteristic as a fluorine-containing polymer.
As the fluorine-containing polymer (A2), it is preferable that all units of the fluorine-containing polymer (A2) are units based on a perfluoromonomer or iodine-containing perfluoromonomer from the viewpoint of excellent properties as a fluorine-containing polymer.
The preferred range of the mass average molecular weight of the fluoropolymer (A2) is the same as the preferred range of the mass average molecular weight of the fluoropolymer (A1) described above.

以上説明した本発明の実施形態に係る架橋性基を有する含フッ素ポリマーにあっては、フッ素原子を有する単位を有するポリマーであるため、含フッ素ポリマーとしての各特性(低誘電率、低屈折率、透明性、撥水撥油性、耐熱性、耐光性、化学的安定性、ガス透過性等)を有する。
また、以上説明した本発明の実施形態に係る架橋性基を有する含フッ素ポリマーにあっては、分岐分子鎖からなり、かつ分岐分子鎖の複数の末端に架橋性基を有する含フッ素ポリマーであるため、架橋性および溶解性に優れる。すなわち、含フッ素ポリマー(A2)が分岐構造を有することによって、架橋性がよくなり、また溶解性もよくなる。含フッ素ポリマー(A2)が架橋性基を多く有することによって、架橋性がよくなり、また溶解性もよくなる。
Since the fluoropolymer having a crosslinkable group according to the embodiment of the present invention described above is a polymer having a unit having a fluorine atom, each characteristic as the fluoropolymer (low dielectric constant, low refractive index) , Transparency, water / oil repellency, heat resistance, light resistance, chemical stability, gas permeability, etc.).
In addition, the fluorine-containing polymer having a crosslinkable group according to the embodiment of the present invention described above is a fluorine-containing polymer having a branched molecular chain and having a crosslinkable group at a plurality of ends of the branched molecular chain. Therefore, it is excellent in crosslinkability and solubility. That is, when the fluoropolymer (A2) has a branched structure, crosslinkability is improved and solubility is also improved. When the fluoropolymer (A2) has many crosslinkable groups, the crosslinkability is improved and the solubility is also improved.

<硬化性組成物>
本発明の実施形態に係る硬化性組成物は、本発明の実施形態に係る含フッ素ポリマー(A2)を含む硬化性組成物である。
<Curable composition>
The curable composition which concerns on embodiment of this invention is a curable composition containing the fluorine-containing polymer (A2) which concerns on embodiment of this invention.

本発明の実施形態に係る硬化性組成物としては、含フッ素ポリマー(A1)を含フッ素ポリマー(A2)に置き換えた以外は前述した硬化性組成物の製造方法において例示された硬化性組成物と同様のものが挙げられ、好ましい形態も同様である。   The curable composition according to the embodiment of the present invention includes the curable composition exemplified in the above-described method for producing a curable composition except that the fluorine-containing polymer (A1) is replaced with the fluorine-containing polymer (A2). The same thing is mentioned, A preferable form is also the same.

以上説明した本発明の実施形態に係る硬化性組成物にあっては、本発明の実施形態に係る含フッ素ポリマー(A2)を含むため、含フッ素ポリマーとしての各特性が損なわれず、かつ硬化性および硬化性組成物を構成する他の成分との相溶性に優れる。   In the curable composition which concerns on embodiment of this invention demonstrated above, since the fluorine-containing polymer (A2) which concerns on embodiment of this invention is included, each characteristic as a fluorine-containing polymer is not impaired, and sclerosis | hardenability. And excellent compatibility with other components constituting the curable composition.

以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されない。例1〜5は、実施例である。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Examples 1-5 are examples.

(単位のモル比)
前駆ポリマーにおける各単位のモル比については、元素分析によってヨウ素含有量を求め、ヨウ素含有量から算出した。
含フッ素ポリマー(A1)における各単位のモル比は、前駆ポリマーにおける単位のモル比に対応しているため、省略する。
(Molar ratio of units)
About the molar ratio of each unit in a precursor polymer, the iodine content was calculated | required by the elemental analysis, and it computed from the iodine content.
Since the molar ratio of each unit in the fluoropolymer (A1) corresponds to the molar ratio of the units in the precursor polymer, the description is omitted.

(質量平均分子量)
以下に示す方法iまたは方法iiによって、前駆ポリマーまたは含フッ素ポリマー(A1)の質量平均分子量を求めた。
方法i:
GPC測定装置(東ソー社製、HLC−8320GPC)を用い、PMMA換算のポリマーの質量平均分子量を求めた。溶媒としては、アサヒクリンAK−225 SECグレード−1、旭硝子社製を用いた。カラムとしては、PLgel 5μ MIXED−C(ポリマーラボラトリー社製)を2本並列につなぎ合わせて用いた。測定温度は40℃とした。検出器としては、蒸発光散乱検出器を用いた。
方法ii:
溶媒としてHFC−52−13p、HCFC−225cbおよび1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロピルアルコールを、体積比で40:55:5に混合した溶媒を用い、測定温度を37℃に変更した以外は、方法iと同様にしてポリマーのPMMA換算質量平均分子量を求めた。
(Mass average molecular weight)
The mass average molecular weight of the precursor polymer or the fluoropolymer (A1) was determined by Method i or Method ii shown below.
Method i:
The mass average molecular weight of the polymer in terms of PMMA was determined using a GPC measuring apparatus (HLC-8320GPC, manufactured by Tosoh Corporation). As the solvent, Asahi Clin AK-225 SEC Grade-1 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. was used. As the column, two PLgel 5μ MIXED-C (manufactured by Polymer Laboratories) were connected in parallel. The measurement temperature was 40 ° C. An evaporative light scattering detector was used as the detector.
Method ii:
Using a solvent in which HFC-52-13p, HCFC-225cb and 1,1,1,3,3,3-hexafluoroisopropyl alcohol were mixed at a volume ratio of 40: 55: 5 as a solvent, the measurement temperature was 37 ° C. The PMMA-converted mass average molecular weight of the polymer was determined in the same manner as in method i, except that

実施例に用いた材料は以下のとおりである。
(モノマー)
PDD:モノマー(m21−1)。
The materials used in the examples are as follows.
(monomer)
PDD: monomer (m21-1).

Figure 2018059076
Figure 2018059076

BVE:モノマー(m23−1)。
CF=CF−O−CF−CF−CF=CF (m23−1)
8IVE:
CF=CFOCFCF(CF)OCFCF−I
BVE: monomer (m23-1).
CF 2 = CF-O-CF 2 -CF 2 -CF = CF 2 (m23-1)
8IVE:
CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3) OCF 2 CF 2 -I

(ラジカル開始剤)
IPP:ジイソプロピルペルオキシジカーボネート。
(溶媒)
HFC−52−13p:CF(CFH、
HCFC−225cb:CClFCFCHClF、
AE−3000:CFCHOCFCFH。
(その他)
PHVE−I:CFCFCFOCF(CF)CFOCFCF−I
(Radical initiator)
IPP: diisopropyl peroxydicarbonate.
(solvent)
HFC-52-13p: CF 3 (CF 2 ) 5 H,
HCFC-225cb: CClF 2 CF 2 CHClF,
AE-3000: CF 3 CH 2 OCF 2 CF 2 H.
(Other)
PHVE-I: CF 3 CF 2 CF 2 OCF (CF 3) CF 2 OCF 2 CF 2 -I

(8IVEの合成)
8IVEは、Huaxue Xuebao、第47巻、第7号、1989年、p.720−723に記載された方法と同様にして、下記2ステップの反応で合成した。ガスクロマトグラフィによる純度は99.8%であった(bp.62−63℃/6.7kPa)。
(Synthesis of 8IVE)
8IVE is described in Huaxue Xuebao, 47, No. 7, 1989, p. The compound was synthesized by the following two-step reaction in the same manner as described in 720-723. The purity by gas chromatography was 99.8% (bp. 62-63 ° C./6.7 kPa).

Figure 2018059076
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(例1)
前駆ポリマーの製造:
内容積120mLのハステロイ製オートクレーブに、8IVEの3.36gを仕込んだ。IPPの0.707gを約10gのHFC−52−13pに溶解した液およびBVEの36.24gを加え、次いで、オートクレーブ中に加えたHFC−52−13pの全量が79.69gとなるようにHFC−52−13pを加えた。液体窒素を用いて凍結脱気を2回繰り返した後、約0℃まで戻し、窒素ガスを0.3MPaG(Gはゲージ圧を示す。以下同様。)まで導入した。オートクレーブをウォーターバスにセットし、内温を45℃に保持しつつ、7時間撹拌した後、オートクレーブを氷水に浸けて、20℃以下まで冷却して反応を停止した。
反応液をオートクレーブからビーカーに移し替え、HFC−52−13pの約33gを加えた。n−ヘキサンの約180gを加えて30分撹拌し、一晩静置した。デカンテーション後、HFC−52−13pの約125gを加えてポリマーを溶解し、n−ヘキサンの約180gを加えて30分撹拌してポリマーを凝集させた後、デカンテーションした。同様の操作をさらに2回繰り返した。60℃で11日間真空乾燥して、白色のポリマー(p0−1)の14.2gを得た。ポリマー(p0−1)について、元素分析により求めたヨウ素含有量、8IVEに基づく単位に対するBVEに基づく単位のモル比(m2/m1)、方法iによって求めた質量平均分子量を表1に示す。多角度光散乱検出器を備えたGPC(以下、「GPC−MALS法」という。)測定によるポリマー(p0−1)の絶対質量平均分子量は、33,200である。
ポリマー(p0−1)をHCFC−225cbに溶解して19F−NMRを測定したところ、ヨウ素原子が結合したBVEに基づく単位と、ヨウ素原子が解離していない8IVEに基づく単位の比率は、−45〜−56ppmのピークと−64ppm付近のピークの比率から24:76であることが分かり、ポリマー(p0−1)が分岐分子鎖であることが確認された。
(Example 1)
Production of precursor polymer:
In a 120 mL Hastelloy autoclave with an internal volume of 120 mL, 3.36 g of 8IVE was charged. A solution prepared by dissolving 0.707 g of IPP in about 10 g of HFC-52-13p and 36.24 g of BVE were added, and then the HFC-52-13p added to the autoclave was 79.69 g. -52-13p was added. After freeze-deaeration was repeated twice using liquid nitrogen, the temperature was returned to about 0 ° C., and nitrogen gas was introduced to 0.3 MPaG (G represents a gauge pressure; the same applies hereinafter). The autoclave was set in a water bath and stirred for 7 hours while maintaining the internal temperature at 45 ° C., and then the autoclave was immersed in ice water and cooled to 20 ° C. or lower to stop the reaction.
The reaction solution was transferred from the autoclave to a beaker, and about 33 g of HFC-52-13p was added. About 180 g of n-hexane was added, stirred for 30 minutes, and allowed to stand overnight. After decantation, about 125 g of HFC-52-13p was added to dissolve the polymer, and about 180 g of n-hexane was added and stirred for 30 minutes to aggregate the polymer, followed by decantation. The same operation was repeated two more times. It was vacuum-dried at 60 ° C. for 11 days to obtain 14.2 g of a white polymer (p0-1). Table 1 shows the iodine content determined by elemental analysis, the molar ratio of the unit based on BVE to the unit based on 8VE (m2 / m1), and the mass average molecular weight determined by Method i for the polymer (p0-1). The absolute mass average molecular weight of the polymer (p0-1) measured by GPC (hereinafter referred to as “GPC-MALS method”) equipped with a multi-angle light scattering detector is 33,200.
When 19 F-NMR was measured by dissolving the polymer (p0-1) in HCFC-225cb, the ratio of the unit based on BVE to which the iodine atom was bonded to the unit based on 8IVE in which the iodine atom was not dissociated was − The ratio of the peak of 45 to -56 ppm and the peak around -64 ppm was found to be 24:76, and it was confirmed that the polymer (p0-1) was a branched molecular chain.

含フッ素ポリマー(A1)の製造:
ポリマー(p0−1)が濃度6質量%となるようにHCFC−225cbに溶解した溶液、IPPをHCFC−225cbで質量比400倍に希釈した溶液、およびアリルアルコールをHCFC−225cbで質量比300倍に希釈した溶液を調製した。
ポリマー(p0−1)の1.20g(ヨウ素のモル数として0.185mmol)、アリルアルコールの10.8mg、IPPの7.6mgとなるように、上記溶液をこの順に、内容積34mLのハステロイ製オートクレーブに加えた。最後にHCFC−225cbの全量が28.78gとなるように、HCFC−225cbを加えた。液体窒素を用いて凍結脱気を2回繰り返した後、オートクレーブの内温を約0℃まで戻し、窒素ガスを0.2MPaGとなるまで導入した。オートクレーブをウォーターバスにセットし、45℃で1時間、50℃で2時間、60℃で2時間撹拌した。オートクレーブをウォーターバスから取り出して一晩静置し、ポリマー(p4−1)を含む反応液を得た。反応液の約1gをサンプリングして19F−NMRおよびH−NMRを測定したところ、ヨウ素末端の反応率は82.1%であり、ヨウ素末端の−CHCHICHOHへの転化率は74.8%であった。
Production of fluoropolymer (A1):
A solution in which the polymer (p0-1) is dissolved in HCFC-225cb so as to have a concentration of 6% by mass, a solution in which IPP is diluted 400 times by mass with HCFC-225cb, and allyl alcohol is 300 times by mass in HCFC-225cb A diluted solution was prepared.
The above solutions were made in this order in a volume of 34 mL of Hastelloy so that the polymer (p0-1) was 1.20 g (0.185 mmol as the number of moles of iodine), 10.8 mg of allyl alcohol, and 7.6 mg of IPP. Added to autoclave. Finally, HCFC-225cb was added so that the total amount of HCFC-225cb was 28.78 g. After freeze degassing was repeated twice using liquid nitrogen, the internal temperature of the autoclave was returned to about 0 ° C., and nitrogen gas was introduced until the pressure reached 0.2 MPaG. The autoclave was set in a water bath and stirred at 45 ° C. for 1 hour, 50 ° C. for 2 hours, and 60 ° C. for 2 hours. The autoclave was removed from the water bath and allowed to stand overnight to obtain a reaction solution containing the polymer (p4-1). When about 1 g of the reaction solution was sampled and 19 F-NMR and 1 H-NMR were measured, the reaction rate of iodine end was 82.1%, and the conversion rate of iodine end to —CH 2 CHICH 2 OH was It was 74.8%.

反応液に、IPPの38.2mgおよびn−ヘキサンの0.600gの混合液と、HCFC−225cbの0.3gとを加えてオートクレーブを密閉した後、液体窒素を用いて、凍結脱気を2回繰り返した。オートクレーブの内温を約0℃まで戻して窒素ガスを0.3MPaGまで導入した。オートクレーブをウォーターバスにセットし、75℃で7時間撹拌した後、オートクレーブをウォーターバスから取り出して一晩静置した。洗浄溶媒としてHCFC−225cbを用いて、オートクレーブ中の反応液をナスフラスコに移し、エバポレータでポリマー濃度が約7%になるまで濃縮し、n−ヘキサンの20gを加えてポリマーを凝集させて、吸引ろ過した。HCFC−225cbの約10gを加えてポリマーを溶解した後、n−ヘキサンの20gを加えてポリマーを凝集させ、ろ過した。もう一度、同様の操作を繰り返したのち、60℃で3日間真空乾燥した。白色のポリマー(p5−1)の1.12gを得た。ポリマー(p5−1)をHCFC−225cbに溶解して19F−NMRおよびH−NMRを測定したところ、ポリマー(p0−1)のヨウ素末端の反応率は100%となり、ポリマー(p0−1)のヨウ素末端の−CHCHCHOHへの転化率は47.3%であった。 A mixture of 38.2 mg of IPP and 0.600 g of n-hexane and 0.3 g of HCFC-225cb was added to the reaction solution, and the autoclave was sealed, followed by freezing and degassing using liquid nitrogen. Repeated times. The internal temperature of the autoclave was returned to about 0 ° C., and nitrogen gas was introduced to 0.3 MPaG. The autoclave was set in a water bath and stirred at 75 ° C. for 7 hours, and then the autoclave was taken out of the water bath and allowed to stand overnight. Using HCFC-225cb as a washing solvent, transfer the reaction solution in the autoclave to an eggplant flask, concentrate it with an evaporator until the polymer concentration becomes about 7%, add 20 g of n-hexane to agglomerate the polymer, and suck Filtered. About 10 g of HCFC-225cb was added to dissolve the polymer, and then 20 g of n-hexane was added to aggregate the polymer, followed by filtration. After repeating the same operation once again, it was vacuum-dried at 60 ° C. for 3 days. 1.12 g of a white polymer (p5-1) was obtained. When the polymer (p5-1) was dissolved in HCFC-225cb and 19 F-NMR and 1 H-NMR were measured, the iodine terminal reaction rate of the polymer (p0-1) was 100%, and the polymer (p0-1 ) To iodine-terminated —CH 2 CH 2 CH 2 OH was 47.3%.

ポリマー(p5−1)の0.349g、アクリル酸クロリドの9.8mg、トリエチルアミンの10.9mgおよびHCFC−225cbの8.36gをガラス容器に加えた。アクリル酸クロリド、トリエチルアミンとしては、HCFC−225cbで質量比100倍に希釈した溶液を用いた。室温で3時間撹拌した後、一晩静置した。析出した固体を除くため、孔径0.45μのフィルタを装着したシリンジを用いてろ過した。ろ液は無色透明であった。ポリマー濃度が約7質量%になるまでエバポレータで濃縮した後、ヘキサンの約6gを加えてポリマーを凝集した。吸引ろ過した後、ポリマーをHCFC−225cbに溶解し、先ほどと同様にして不溶分をろ過した後、ヘキサンの約6gでポリマーを凝集させて吸引ろ過した。もう一度同様の操作を繰り返した。得られたポリマーをペルフルオロベンゼンに溶解し、上述の操作と同様に、フィルタ付きのシリンジで不溶分を除去した。エバポレータを用いて溶媒を留去し、ペルフルオロベンゼンを加えて溶媒置換し、ポリマー(p6−1)を含む溶液の4.69gを得た。この溶液を同体積の水で洗浄した後、下層をH−NMRで測定したところ、−CHCHCHOHは定量的に−CHCHCHOCOCH=CHに変換されていた。 0.349 g of polymer (p5-1), 9.8 mg of acrylic acid chloride, 10.9 mg of triethylamine and 8.36 g of HCFC-225cb were added to a glass container. As acrylic acid chloride and triethylamine, a solution diluted with HCFC-225cb at a mass ratio of 100 times was used. After stirring at room temperature for 3 hours, the mixture was allowed to stand overnight. In order to remove the precipitated solid, filtration was performed using a syringe equipped with a filter having a pore diameter of 0.45 μm. The filtrate was colorless and transparent. After concentration by an evaporator until the polymer concentration was about 7% by mass, about 6 g of hexane was added to aggregate the polymer. After suction filtration, the polymer was dissolved in HCFC-225cb, the insoluble matter was filtered in the same manner as before, the polymer was aggregated with about 6 g of hexane, and suction filtered. The same operation was repeated once again. The obtained polymer was dissolved in perfluorobenzene, and the insoluble matter was removed with a syringe with a filter in the same manner as described above. The solvent was distilled off using an evaporator, and perfluorobenzene was added to replace the solvent to obtain 4.69 g of a solution containing the polymer (p6-1). After this solution was washed with the same volume of water, the lower layer was measured by 1 H-NMR. As a result, —CH 2 CH 2 CH 2 OH was quantitatively converted to —CH 2 CH 2 CH 2 OCOCH═CH 2. It was.

(例2)
含フッ素ポリマー(A1)の製造:
例1で得られたポリマー(p0−1)をHCFC−225cbに濃度7.7質量%で溶解した溶液、アリルアルコールをHCFC−225cbで質量比100倍に希釈した溶液、IPPをHCFC−225cbで質量比200倍に希釈した溶液を調製した。
ポリマー(p0−1)の6.29g(ヨウ素のモル数として0.952mmol)、アリルアルコールの66.3mg、IPPの39.3mgとなるように、上記溶液をこの順に、内容積120mLlのハステロイ製オートクレーブに加えた。最後にHCFC−225cbの全量が103.60gとなるように、HCFC−225cbを加えた。液体窒素を用いて凍結脱気を2回繰り返した後、約0℃まで戻し、窒素ガスを0.2MPaGとなるまで導入した。オートクレーブをウォーターバスにセットし、45℃で1時間、50℃で2時間、60℃で2時間撹拌した。オートクレーブをウォーターバスから取り出して一晩静置し、ポリマー(p4−2)を含む反応液を得た。反応液の約1gをサンプリングして19F−NMRおよびH−NMRを測定したところ、ヨウ素末端の反応率は80.6%であり、ヨウ素末端の−CHCHICHOHへの転化率は80.2%であった。
洗浄溶媒としてHCFC−225cbを用いて、オートクレーブ中の反応液をナスフラスコに移した。フラスコ内の液量は123gであった。ヘキサンの150gを加えて撹拌し、ポリマーを凝集させて吸引ろ過した。得られたポリマーにHCFC−225cbの約100gを加えて溶解し、ヘキサンの約150gで凝集させて、吸引ろ過した。この操作をもう一度繰り返した。60℃で58時間真空乾燥し、白色のポリマー(p4−2)の5.95gを得た。
(Example 2)
Production of fluoropolymer (A1):
A solution obtained by dissolving the polymer (p0-1) obtained in Example 1 in HCFC-225cb at a concentration of 7.7% by mass, a solution in which allyl alcohol is diluted with HCFC-225cb at a mass ratio of 100 times, and IPP in HCFC-225cb A solution diluted to a mass ratio of 200 was prepared.
The above solutions were made in this order in a Hastelloy product with an internal volume of 120 mL so that 6.29 g of polymer (p0-1) (0.952 mmol in terms of moles of iodine), 66.3 mg of allyl alcohol, and 39.3 mg of IPP were obtained. Added to autoclave. Finally, HCFC-225cb was added so that the total amount of HCFC-225cb was 103.60 g. After freeze-deaeration was repeated twice using liquid nitrogen, the temperature was returned to about 0 ° C., and nitrogen gas was introduced until the pressure reached 0.2 MPaG. The autoclave was set in a water bath and stirred at 45 ° C. for 1 hour, 50 ° C. for 2 hours, and 60 ° C. for 2 hours. The autoclave was removed from the water bath and allowed to stand overnight to obtain a reaction solution containing the polymer (p4-2). When about 1 g of the reaction solution was sampled and 19 F-NMR and 1 H-NMR were measured, the reaction rate of iodine terminal was 80.6%, and the conversion rate of iodine terminal to —CH 2 CHICH 2 OH was It was 80.2%.
Using HCFC-225cb as a washing solvent, the reaction solution in the autoclave was transferred to an eggplant flask. The amount of liquid in the flask was 123 g. 150 g of hexane was added and stirred, the polymer was agglomerated and suction filtered. About 100 g of HCFC-225cb was added to the obtained polymer to dissolve it, and it was agglomerated with about 150 g of hexane, followed by suction filtration. This operation was repeated once more. It vacuum-dried at 60 degreeC for 58 hours, and obtained 5.95 g of the white polymer (p4-2).

IPPをHCFC−225cbで質量比500倍に希釈した溶液、およびBuSnHをHCFC−225cbで質量比2倍に希釈した溶液を調製した。
撹拌機、ジムロートおよび温度計を装着した100mLの4つ口フラスコに、ポリマー(p4−2)の5.15gおよびHCFC−225cbの61.54gを加えて撹拌し、ポリマーを溶解した。次いで、IPPの0.161g、BuSnHの3.40gとなるように、上記溶液を加えた。次いで、HCFC−225cbを加え、HCFC−225cbの全量を81.44gとした。フラスコを密閉した後、液体窒素を用いて凍結脱気を2回繰り返した。脱気した後、水浴中でフラスコの内温を常温に戻す際に窒素ガスを導入してフラスコ内を常圧に戻した。フラスコをウォーターバスにセットし、窒素雰囲気下、50℃で2時間撹拌した。フラスコをウォーターバスから取り出し、常温まで冷却した。
洗浄溶媒としてHCFC−225cbを用いて、フラスコ内の反応液をビーカーに移した。ビーカー内の液量は105gであった。ヘキサンの約130gを加えて撹拌し、ポリマーを凝集させ、吸引ろ過した。得られたポリマーをHCFC−225cbの約100gに溶解し、ヘキサンの約130gでポリマーを凝集させて、吸引ろ過した。このポリマーの溶解、凝集、ろ過の操作をもう一度繰り返した。60℃で12時間真空乾燥して、白色のポリマー(p5−2)の4.62gを得た。ポリマー(p5−2)をHCFC−225cbに溶解して19F−NMRおよびH−NMRを測定したところ、ポリマー(p0−1)のヨウ素末端の反応率は100%となり、ポリマー(p4−2)の−CHI−の反応率も100%であり、ポリマー(p0−1)のヨウ素末端から−CHCHCHOHへの転化率は72.4%であった。
A solution in which IPP was diluted with HCFC-225cb to a mass ratio of 500 and a solution in which Bu 3 SnH was diluted with HCFC-225cb to a mass ratio of 2 were prepared.
To a 100 mL four-necked flask equipped with a stirrer, a Dimroth, and a thermometer, 5.15 g of the polymer (p4-2) and 61.54 g of HCFC-225cb were added and stirred to dissolve the polymer. Then, IPP of 0.161 g, such that the 3.40g of Bu 3 SnH, was added the above solution. Subsequently, HCFC-225cb was added to make the total amount of HCFC-225cb 81.44 g. After sealing the flask, freeze degassing was repeated twice using liquid nitrogen. After deaeration, nitrogen gas was introduced when the internal temperature of the flask was returned to room temperature in a water bath, and the inside of the flask was returned to normal pressure. The flask was set in a water bath and stirred at 50 ° C. for 2 hours under a nitrogen atmosphere. The flask was removed from the water bath and cooled to room temperature.
The reaction liquid in the flask was transferred to a beaker using HCFC-225cb as a washing solvent. The amount of liquid in the beaker was 105 g. About 130 g of hexane was added and stirred to coagulate the polymer and suction filtered. The obtained polymer was dissolved in about 100 g of HCFC-225cb, the polymer was aggregated with about 130 g of hexane, and suction filtered. The dissolution, flocculation and filtration operations of this polymer were repeated once more. It vacuum-dried at 60 degreeC for 12 hours, and 4.62 g of white polymer (p5-2) was obtained. When 19 F-NMR and 1 H-NMR were measured by dissolving the polymer (p5-2) in HCFC-225cb, the iodine terminal reaction rate of the polymer (p0-1) was 100%, and the polymer (p4-2 the reaction rate of -CHI- of) is also 100%, conversion of the iodine end of the polymer (p0-1) to -CH 2 CH 2 CH 2 OH was 72.4%.

アクリル酸クロリドをHCFC−225cbで質量比80倍に希釈した溶液、トリエチルアミンをHCFC−225cbで質量比80倍に希釈した溶液、4−メトキシフェノールをHCFC−225cbで質量比800倍に希釈した溶液を調製した。
内容積30mLのガラス容器にポリマー(p5−2)の0.450gおよびHCFC−225cbの6.49gを加えて撹拌し、溶解した。次いで、4−メトキシフェノール、アクリル酸クロリド、トリエチルアミンがそれぞれ0.0014mmol、0.272mmol、0.272mmolとなるように、4−メトキシフェノール溶液の0.135g、アクリル酸クロリド溶液の1.97g、トリエチルアミン溶液の2.21gをこの順に加えた。室温で3時間撹拌した後、一晩静置した。析出した固形分を孔径0.45μmのフィルタでろ過して除去した。得られたろ液から、加熱せずにエバポレータで溶媒を留去し、ポリマーを得た。ポリマーにメタノール/水の混合溶媒(質量比9/1)の10gを加えて撹拌し、ポリマーを洗浄して吸引ろ過した。同様の操作を2回繰り返した後、メタノールの10gで洗浄してろ過した。得られたポリマーを室温で真空乾燥し、ポリマー(p6−2)を得た。ポリマー濃度が7質量%になるようにペルフルオロベンゼンに溶解してH−NMRを測定したところ、−CHCHCHOHがほぼ定量的に−CHCHCHOCOCH=CHに変換されていることが確認された。
A solution obtained by diluting acrylic acid chloride with HCFC-225cb at a mass ratio of 80 times, a solution obtained by diluting triethylamine with HCFC-225cb at a mass ratio of 80 times, and a solution obtained by diluting 4-methoxyphenol with HCFC-225cb at a mass ratio of 800 times. Prepared.
0.450 g of the polymer (p5-2) and 6.49 g of HCFC-225cb were added to a glass container having an internal volume of 30 mL, and the mixture was stirred and dissolved. Next, 0.135 g of 4-methoxyphenol solution, 1.97 g of acrylic acid chloride solution, triethylamine so that 4-methoxyphenol, acrylic acid chloride, and triethylamine were 0.0014 mmol, 0.272 mmol, and 0.272 mmol, respectively. 2.21 g of the solution was added in this order. After stirring at room temperature for 3 hours, the mixture was allowed to stand overnight. The precipitated solid was removed by filtration with a filter having a pore size of 0.45 μm. From the obtained filtrate, the solvent was distilled off with an evaporator without heating to obtain a polymer. 10 g of a mixed solvent of methanol / water (mass ratio 9/1) was added to the polymer and stirred, and the polymer was washed and suction filtered. The same operation was repeated twice, then washed with 10 g of methanol and filtered. The obtained polymer was vacuum-dried at room temperature to obtain a polymer (p6-2). When dissolved in perfluorobenzene so that the polymer concentration was 7% by mass and measured by 1 H-NMR, —CH 2 CH 2 CH 2 OH was almost quantitatively converted to —CH 2 CH 2 CH 2 OCOCH═CH 2 . It was confirmed that it was converted.

(例3)
含フッ素ポリマー(A1)の製造:
例1で得られたポリマー(p0−1)をHCFC−225cbに濃度6質量%で溶解した溶液、IPPをHCFC−225cbで質量比400倍に希釈した溶液、およびジメトキシメチルビニルシランをHCFC−225cbで質量比50倍に希釈した溶液を調製した。
ポリマー(p0−1)の1.20g(ヨウ素のモル数として0.185mmol)、IPPの7.6mg、ジメトキシメチルビニルシランの49.0mgとなるように、上記溶液をこの順に、内容積34mLのハステロイ製オートクレーブに加えた。最後にHCFC−225cbの全量が28.74gとなるように、HCFC−225cbを加えた。液体窒素を用いて、凍結脱気を2回繰り返した後、オートクレーブの内温を約0℃まで戻し、窒素ガスを0.2MPaGとなるまで導入した。オートクレーブをウォーターバスにセットし、50℃で2時間、60℃で2時間、70℃で2時間撹拌した。オートクレーブをウォーターバスから取り出して一晩静置し、ポリマー(p11−1)を含む反応液を得た。反応液の約1gをサンプリングして19F−NMRおよびとH−NMRを測定したところ、ヨウ素末端の反応率は100%であり、ヨウ素末端の−CHCHISiCH(OCHへの転化率は80.5%であり、ヨウ素末端の−CHCHSiCH(OCHへの転化率は15.5%であった。
(Example 3)
Production of fluoropolymer (A1):
A solution obtained by dissolving the polymer (p0-1) obtained in Example 1 in HCFC-225cb at a concentration of 6% by mass, a solution obtained by diluting IPP with HCFC-225cb at a mass ratio of 400 times, and dimethoxymethylvinylsilane with HCFC-225cb A solution diluted to a mass ratio of 50 was prepared.
The above solution was placed in this order in order of 1.20 g of polymer (p0-1) (0.185 mmol as the number of moles of iodine), 7.6 mg of IPP, and 49.0 mg of dimethoxymethylvinylsilane in this order. Added to the autoclave. Finally, HCFC-225cb was added so that the total amount of HCFC-225cb was 28.74 g. After freeze-degassing was repeated twice using liquid nitrogen, the internal temperature of the autoclave was returned to about 0 ° C., and nitrogen gas was introduced until the pressure reached 0.2 MPaG. The autoclave was set in a water bath and stirred at 50 ° C. for 2 hours, 60 ° C. for 2 hours, and 70 ° C. for 2 hours. The autoclave was taken out of the water bath and allowed to stand overnight to obtain a reaction solution containing the polymer (p11-1). When about 1 g of the reaction solution was sampled and 19 F-NMR and 1 H-NMR were measured, the reaction rate at the iodine terminal was 100%, and the iodine terminal was converted to —CH 2 CHISiCH 3 (OCH 3 ) 2 . The conversion rate was 80.5%, and the conversion rate of iodine-terminated —CH 2 CH 2 SiCH 3 (OCH 3 ) 2 was 15.5%.

反応液に、IPPの19.1mgおよびn−ヘキサンの0.300gの混合液と、HCFC−225cbの0.3gとを加えてオートクレーブを密閉した後、液体窒素を用いて、凍結脱気を2回繰り返した。オートクレーブの内温を約0℃まで戻して窒素ガスを0.3MPaGまで導入した。オートクレーブをウォーターバスにセットし、75℃で7時間撹拌した後、オートクレーブをウォーターバスから取り出して、一晩静置した。得られた反応液の約1gをサンプリングして、19F−NMRおよびH−NMRを測定したところ、−CHI−のピークが概ね消失していることを確認した。洗浄溶媒としてHCFC−225cbを用いて、オートクレーブ中の反応液をナスフラスコに移し、エバポレータで濃縮した。濃縮後の液量は17gであった。AE−3000の約50gを加えて凝集し、吸引ろ過した。得られたポリマーをHCFC−225cbの約15gに溶解し、AE−3000の約50gを加えて凝集させて、吸引ろ過した。得られたポリマーをHCFC−225cbの約15gに溶解し、末端に−CHCHSiCH(OCHを有するポリマー(p12−1)の溶液を得た。 A mixture of 19.1 mg of IPP and 0.300 g of n-hexane and 0.3 g of HCFC-225cb was added to the reaction solution, and the autoclave was sealed, and then freeze degassing was performed using liquid nitrogen. Repeated times. The internal temperature of the autoclave was returned to about 0 ° C., and nitrogen gas was introduced to 0.3 MPaG. The autoclave was set in a water bath and stirred at 75 ° C. for 7 hours, and then the autoclave was taken out of the water bath and allowed to stand overnight. About 1 g of the obtained reaction solution was sampled and 19 F-NMR and 1 H-NMR were measured. As a result, it was confirmed that the —CHI— peak was almost eliminated. Using HCFC-225cb as a washing solvent, the reaction solution in the autoclave was transferred to an eggplant flask and concentrated with an evaporator. The liquid volume after concentration was 17 g. About 50 g of AE-3000 was added to agglomerate, and suction filtered. The obtained polymer was dissolved in about 15 g of HCFC-225cb, aggregated by adding about 50 g of AE-3000, and suction filtered. The resultant polymer was dissolved in about 15g of HCFC-225cb, to obtain a solution of -CH 2 CH 2 SiCH 3 to the end (OCH 3) polymers having 2 (p12-1).

(例4)
前駆ポリマーの製造:
内容積110mLのステンレス製オートクレーブに、8IVEの2.98g、IPPの0.126gの約5gをHCFC−225cbに溶解した液、およびPDDの13.37gを加え、最後にHCFC−225cbを加えた。加えたHCFC−225cbの全量は61.78gであった。液体窒素を用いて凍結脱気を2回繰り返した後、約0℃まで戻し、窒素ガスを0.3MPaGまで導入した。オートクレーブをウォーターバスにセットし、内温を45℃に保持しつつ、8時間撹拌した後、オートクレーブを氷水に浸けて、20℃以下まで冷却して反応を停止した。
ゼリー状の生成物をオートクレーブからビーカーに移し替え、全量が128gとなるようにHCFC−225cbを加えた。マグネチックスターラーで30分間撹拌した後、n−ヘキサンの150gを加えてポリマーを凝集し、引き続き30分撹拌した。減圧ろ過した後、得られたポリマーをn−ヘキサンで洗浄した。洗浄したポリマーをビーカーに戻し、全量が128gとなるまでHCFC−225cbを加え、30分間撹拌した。n−ヘキサンの150gを加えて30分間撹拌し、ポリマーを凝集させた。吸引ろ過して得られたポリマーをn−ヘキサンで洗浄した後、再び、同様の操作を繰り返した。その後、60℃で恒量になるまで真空乾燥し、白色粉体のポリマー(p0−2)の12.4gを得た。ポリマー(p0−2)について、元素分析により求めたヨウ素含有量、8IVEに基づく単位に対するPDDに基づく単位のモル比(m2/m1)、方法iiによって求めたPMMA換算質量平均分子量を表1に示す。GPC−MALS法によるポリマー(p0−2)の絶対質量平均分子量は、64,100である。
ポリマー(p0−2)をペルフルオロベンゼンに溶解して19F−NMRを測定したところ、ヨウ素原子が結合したPDDに基づく単位が存在することがわかり、ポリマー(p0−2)が分岐分子鎖であることが確認された。ヨウ素原子が結合したPDDに基づく単位と、ヨウ素原子が解離していない8IVEに基づく単位の比率は、19F−NMR(ペルフルオロベンゼンのケミカルシフトを−162.7ppmに設定)の−42〜−47ppmのピークと−62ppm付近のピークの比率から50:50であることがわかった。
(Example 4)
Production of precursor polymer:
To a stainless steel autoclave having an internal volume of 110 mL, a solution prepared by dissolving 2.98 g of 8IVE and 0.15 g of IPP in about 5 g of HCFC-225cb and 13.37 g of PDD were added, and finally HCFC-225cb was added. The total amount of HCFC-225cb added was 61.78 g. After freeze degassing was repeated twice using liquid nitrogen, the temperature was returned to about 0 ° C., and nitrogen gas was introduced to 0.3 MPaG. The autoclave was set in a water bath and stirred for 8 hours while maintaining the internal temperature at 45 ° C., and then the autoclave was immersed in ice water and cooled to 20 ° C. or lower to stop the reaction.
The jelly-like product was transferred from the autoclave to a beaker, and HCFC-225cb was added so that the total amount was 128 g. After stirring with a magnetic stirrer for 30 minutes, 150 g of n-hexane was added to agglomerate the polymer, followed by stirring for 30 minutes. After filtration under reduced pressure, the obtained polymer was washed with n-hexane. The washed polymer was returned to the beaker, HCFC-225cb was added until the total amount became 128 g, and the mixture was stirred for 30 minutes. 150 g of n-hexane was added and stirred for 30 minutes to aggregate the polymer. The polymer obtained by suction filtration was washed with n-hexane, and the same operation was repeated again. Then, it vacuum-dried until it became constant weight at 60 degreeC, and obtained 12.4g of the polymer (p0-2) of white powder. Table 1 shows the iodine content determined by elemental analysis for the polymer (p0-2), the molar ratio of the unit based on PDD to the unit based on 8IVE (m2 / m1), and the PMMA equivalent mass average molecular weight determined by method ii. . The absolute mass average molecular weight of the polymer (p0-2) by GPC-MALS method is 64,100.
When 19 F-NMR was measured by dissolving the polymer (p0-2) in perfluorobenzene, it was found that there was a unit based on PDD to which an iodine atom was bonded, and the polymer (p0-2) was a branched molecular chain. It was confirmed. The ratio of the unit based on PDD to which the iodine atom is bonded to the unit based on 8IVE in which the iodine atom is not dissociated is −42 to −47 ppm of 19 F-NMR (the chemical shift of perfluorobenzene is set to −162.7 ppm). It was found that the ratio was 50:50 from the ratio of the peak of ˜ and the peak around −62 ppm.

含フッ素ポリマー(A1)の製造:
ポリマー(p0−2)が4質量%となるようにHCFC−225cbで溶解した溶液、PHVE−IをHCFC−225cbで質量比10倍に希釈した溶液、IPPをHCFC−225cbで質量比100倍に希釈した溶液、およびアリルアルコールをHCFC−225cbで質量比100倍に希釈した溶液を調製した。
ポリマー(p0−2)の2.40g(ヨウ素のモル数として0.415mmol)、アリルアルコールの72.4mg、IPPの42.8mg、PHVE−Iの360mgとなるように、上記溶液をこの順に、内容積120mLのハステロイ製オートクレーブに加えた。最後にHCFC−225cbの全量が117.13gとなるように、HCFC−225cbを加えた。液体窒素を用いて、凍結脱気を2回繰り返した後、約0℃まで戻し、窒素ガスを0.2MPaGまで導入した。オートクレーブをウォーターバスにセットし、50℃で2時間、60℃で2時間、70℃で1時間撹拌した。
洗浄溶媒としてHCFC−225cbを用いて、オートクレーブの反応液をナスフラスコに移した。フラスコ内の液量は133gであった。ヘキサンの166gを加えて撹拌し、ポリマーを凝集させて吸引ろ過した。得られたポリマーにHCFC−225cbの約120gを加えて溶解し、ヘキサンの約170gを加えて、ポリマーを凝集させて、吸引ろ過した。同様操作をもう一度繰り返した。60℃で3日間真空乾燥し、微量のCFCFCFOCF(CF)CFCHCHICHOHを含有する白色のポリマー(p4−3)の2.23gを得た。ポリマー(p4−3)をHCFC−225cbに溶解して19F−NMRおよびH−NMRを測定したところ、末端ヨウ素の反応率は82.6%であり、末端ヨウ素の−CHCHICHOHへの転化率は73.7%であった。なお、生成物中には、ポリマー(p4−3)の100質量部に対して、CFCFCFOCF(CF)CFCHCHICHOHが4.1質量部含まれていた。
Production of fluoropolymer (A1):
A solution prepared by dissolving HCFC-225cb so that the polymer (p0-2) is 4% by mass, a solution obtained by diluting PHVE-I with HCFC-225cb at a mass ratio of 10 times, and IPP at a mass ratio of 100 times with HCFC-225cb A diluted solution and a solution in which allyl alcohol was diluted with HCFC-225cb at a mass ratio of 100 times were prepared.
The above solution was added in this order so that 2.40 g of polymer (p0-2) (0.415 mmol as the number of moles of iodine), 72.4 mg of allyl alcohol, 42.8 mg of IPP, and 360 mg of PHVE-I were obtained. It added to the Hastelloy autoclave with an internal volume of 120 mL. Finally, HCFC-225cb was added so that the total amount of HCFC-225cb was 117.13 g. Using liquid nitrogen, freeze deaeration was repeated twice, and then the temperature was returned to about 0 ° C., and nitrogen gas was introduced to 0.2 MPaG. The autoclave was set in a water bath and stirred at 50 ° C. for 2 hours, 60 ° C. for 2 hours, and 70 ° C. for 1 hour.
Using HCFC-225cb as the washing solvent, the reaction solution of the autoclave was transferred to the eggplant flask. The amount of liquid in the flask was 133 g. 166 g of hexane was added and stirred to agglomerate the polymer and suction filtered. About 120 g of HCFC-225cb was added to the obtained polymer to dissolve it, and about 170 g of hexane was added to aggregate the polymer, followed by suction filtration. The same operation was repeated once more. 60 3 days vacuum drying at ° C., to obtain a 2.23g of CF 3 CF 2 CF 2 OCF traces (CF 3) white polymer containing CF 2 CH 2 CHICH 2 OH ( p4-3). When the polymer (p4-3) was dissolved in HCFC-225cb and 19 F-NMR and 1 H-NMR were measured, the reaction rate of terminal iodine was 82.6%, and —CH 2 CHICH 2 OH of terminal iodine The conversion to was 73.7%. Note that in the product, with respect to 100 parts by weight of the polymer (p4-3), CF 3 CF 2 CF 2 OCF (CF 3) CF 2 CH 2 CHICH 2 OH was contained 4.1 parts by weight .

IPPをHCFC−225cbで質量比200倍に希釈した溶液、およびBuSnHをHCFC−225cbで質量比1.5倍に希釈した溶液を調製した。
撹拌機、ジムロートおよび温度計を装着した50mLの4つ口フラスコに、ポリマー(p4−3)の1.00gおよびHCFC−225cbの22.15gを加えて撹拌し、ポリマーを溶解した。次いで、IPPの3.6mg、BuSnHの757mgとなるように上記溶液を加えた。次いで、HCFC−225cbを加えた。HCFC−225cbの全量は23.24gであった。フラスコを密閉した後、液体窒素を用いて凍結脱気を2回繰り返した。脱気した後、水浴中でフラスコの内温を常温に戻す際に窒素ガスを導入してフラスコ内を常圧に戻した。フラスコをウォーターバスにセットし、窒素雰囲気下、50℃で2時間撹拌した。フラスコをウォーターバスから取り出し、常温まで冷却した。
洗浄溶媒としてHCFC−225cbを用いて、フラスコ内の反応液をビーカーに移した。ビーカー内の液量は36.2gであった。ヘキサンの約45gを加えて撹拌し、ポリマーを凝集させ、吸引ろ過した。得られたポリマーをHCFC−225cbの約33gに溶解し、ヘキサンの約45gでポリマーを凝集させて、吸引ろ過した。このポリマーの溶解、凝集、ろ過の操作をもう一度繰り返した。60℃で21時間真空乾燥して、白色のポリマー(p5−3)の0.84gを得た。ポリマー(p5−3)をHCFC−225cbに溶解して19F−NMRおよびとH−NMRを測定したところ、ポリマー(p0−2)のヨウ素末端の反応率は100%となり、ポリマー(p4−3)の−CHI−の反応率は86.9%であり、ポリマー(p0−2)のヨウ素末端から−CHCHCHOHへの転化率は63.9%であった。
A solution obtained by diluting IPP with HCFC-225cb to a mass ratio of 200 times and a solution obtained by diluting Bu 3 SnH with HCFC-225cb to a mass ratio of 1.5 times were prepared.
To a 50 mL four-necked flask equipped with a stirrer, a Dimroth, and a thermometer, 1.00 g of the polymer (p4-3) and 22.15 g of HCFC-225cb were added and stirred to dissolve the polymer. Then, IPP of 3.6 mg, was added the solution to a 757mg of Bu 3 SnH. HCFC-225cb was then added. The total amount of HCFC-225cb was 23.24 g. After sealing the flask, freeze degassing was repeated twice using liquid nitrogen. After deaeration, nitrogen gas was introduced when the internal temperature of the flask was returned to room temperature in a water bath, and the inside of the flask was returned to normal pressure. The flask was set in a water bath and stirred at 50 ° C. for 2 hours under a nitrogen atmosphere. The flask was removed from the water bath and cooled to room temperature.
The reaction liquid in the flask was transferred to a beaker using HCFC-225cb as a washing solvent. The amount of liquid in the beaker was 36.2 g. About 45 g of hexane was added and stirred to coagulate the polymer and suction filtered. The obtained polymer was dissolved in about 33 g of HCFC-225cb, the polymer was aggregated with about 45 g of hexane, and suction filtered. The dissolution, flocculation and filtration operations of this polymer were repeated once more. It vacuum-dried at 60 degreeC for 21 hours, and obtained 0.84g of white polymer (p5-3). When 19 F-NMR and 1 H-NMR were measured by dissolving the polymer (p5-3) in HCFC-225cb, the iodine terminal reaction rate of the polymer (p0-2) was 100%, and the polymer (p4- the reaction rate of -CHI- 3) is 86.9% conversion of the iodine end of the polymer (P0-2) to the -CH 2 CH 2 CH 2 OH was 63.9%.

アクリル酸クロリドをHCFC−225cbで質量比40倍に希釈した溶液、トリエチルアミンをHCFC−225cbで質量比40倍に希釈した溶液、4−メトキシフェノールをHCFC−225cbで質量比800倍に希釈した溶液を調製した。
ガラス容器にポリマー(p5−3)の0.20gおよびHCFC−225cbの3.67gを加えて撹拌し、溶解した。次いで、4−メトキシフェノール、アクリル酸クロリド、トリエチルアミンがそれぞれ0.0007mmol、0.139mmol、0.139mmolとなるように、4−メトキシフェノール溶液の0.069g、アクリル酸クロリド溶液の0.502g、トリエチルアミン溶液の0.561gをこの順に加えた。室温で3時間撹拌した後、一晩静置した。析出した固形分を孔径5μmのフィルタでろ過して除去した。得られたろ液に、ろ液と同体積の水を加えて、2回洗浄し、下層を硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムをろ過して除去し、ポリマー(p6−3)を含む溶液を得た。H−NMRを測定したところ、−CHCHCHOHから−CHCHCHOCOCH=CHへの転化率は87.7%であった。
A solution obtained by diluting acrylic acid chloride with HCFC-225cb at a mass ratio of 40 times, a solution obtained by diluting triethylamine with HCFC-225cb at a mass ratio of 40 times, and a solution obtained by diluting 4-methoxyphenol with HCFC-225cb at a mass ratio of 800 times. Prepared.
0.20 g of polymer (p5-3) and 3.67 g of HCFC-225cb were added to a glass container and stirred to dissolve. Next, 0.069 g of 4-methoxyphenol solution, 0.502 g of acrylic acid chloride solution, triethylamine so that 4-methoxyphenol, acrylic acid chloride, and triethylamine are 0.0007 mmol, 0.139 mmol, and 0.139 mmol, respectively. 0.561 g of the solution was added in this order. After stirring at room temperature for 3 hours, the mixture was allowed to stand overnight. The precipitated solid content was removed by filtration with a filter having a pore size of 5 μm. To the obtained filtrate, the same volume of water as the filtrate was added, washed twice, and the lower layer was dried over magnesium sulfate. Magnesium sulfate was removed by filtration to obtain a solution containing the polymer (p6-3). Was measured 1 H-NMR, the conversion of the -CH 2 CH 2 CH 2 OH to -CH 2 CH 2 CH 2 OCOCH = CH 2 was 87.7%.

Figure 2018059076
Figure 2018059076

(例5)
前駆ポリマーの製造:
例4と同様にして、ポリマー(p0−2)を得た。
(Example 5)
Production of precursor polymer:
In the same manner as in Example 4, a polymer (p0-2) was obtained.

含フッ素ポリマー(A1)の製造:
オートクレーブへの仕込み量について、ポリマー(p0−2)の3.59g、アリルアルコールの78.4mg、PHVE−Iの240mg、HCFC−225cbの全量の116.05gに変更した以外は例4と同様にしてCFCFCFOCF(CF)CFCHCHICHOHを含むポリマー(p4−4)を得た。ポリマー(p4−4)をHCFC−225cbに溶解して19F−NMRおよびH−NMRを測定したところ、末端ヨウ素の反応率は84%であり、末端ヨウ素の−CHCHICHOHへの転化率は78%であった。なお、生成物中には、ポリマー(p4−4)の100質量部に対して、CFCFCFOCF(CF)CFCHCHICHOHが2.1質量部含まれていた。
Production of fluoropolymer (A1):
The amount charged into the autoclave was the same as Example 4 except that the polymer (p0-2) was changed to 3.59 g, allyl alcohol 78.4 mg, PHVE-I 240 mg, and HCFC-225cb total amount 116.05 g. In this way, a polymer (p4-4) containing CF 3 CF 2 CF 2 OCF (CF 3 ) CF 2 CH 2 CHICH 2 OH was obtained. When 19 F-NMR and 1 H-NMR were measured by dissolving the polymer (p4-4) in HCFC-225cb, the reaction rate of terminal iodine was 84%, and the terminal iodine converted to —CH 2 CHICH 2 OH. The conversion rate was 78%. The product contained 2.1 parts by mass of CF 3 CF 2 CF 2 OCF (CF 3 ) CF 2 CH 2 CHICH 2 OH with respect to 100 parts by mass of the polymer (p4-4). .

IPPをHCFC−225cbで質量比100倍に希釈した溶液、およびBuSnHをHCFC−225cbで質量比2倍に希釈した溶液を調製した。
撹拌機、ジムロートおよび温度計を装着した50mLの4つ口フラスコに、ポリマー(p4−4)の2.86gおよびHCFC−225cbの60.91gを加えて撹拌し、ポリマーを溶解した。次いで、IPPの11.9mg、BuSnHの2.52gとなるように上記溶液を加えた。次いで、HCFC−225cbを加えた。HCFC−225cbの全量は64.61gであった。以後、例4と同様にして、白色のポリマー(p5−4)の2.69gを得た。ポリマー(p0−2)のヨウ素末端の反応率は100%となり、ポリマー(p4−4)の−CHI−の反応率も100%であり、ポリマー(p0−3)のヨウ素末端から−CHCHCHOHへの転化率は77%であった。
A solution in which IPP was diluted with HCFC-225cb to a mass ratio of 100 and a solution in which Bu 3 SnH was diluted with HCFC-225cb to a mass ratio of 2 were prepared.
To a 50 mL four-necked flask equipped with a stirrer, a Dimroth, and a thermometer, 2.86 g of the polymer (p4-4) and 60.91 g of HCFC-225cb were added and stirred to dissolve the polymer. Then, IPP of 11.9 mg, was added the solution to a 2.52g of Bu 3 SnH. HCFC-225cb was then added. The total amount of HCFC-225cb was 64.61 g. Thereafter, in the same manner as in Example 4, 2.69 g of a white polymer (p5-4) was obtained. The reaction rate of the iodine-terminated polymer (P0-2) was 100%, 100% even reaction rate -CHI- polymer (p4-4), -CH 2 CH iodine end of the polymer (P0-3) The conversion to 2 CH 2 OH was 77%.

アクリル酸クロリドをHCFC−225cbで質量比10倍に希釈した溶液、トリエチルアミンをHCFC−225cbで質量比10倍に希釈した溶液、4−メトキシフェノールをHCFC−225cbで質量比500倍に希釈した溶液を調製した。
ガラス容器にポリマー(p5−4)の2.40gおよびHCFC−225cbの53.38gを加えて撹拌し、溶解した。次いで、4−メトキシフェノール、アクリル酸クロリド、トリエチルアミンがそれぞれ0.0166mmol、1.66mmol、1.66mmolとなるように、4−メトキシフェノール溶液の1.03g、アクリル酸クロリド溶液の1.51g、トリエチルアミン溶液の1.68gをこの順に加えた。室温で一晩撹拌した。メタノールの102gで凝集し、30分撹拌後、減圧ろ過した。得られたろ過物に、上記4−メトキシフェノールをHCFC−225cbで質量比500倍に希釈した溶液の0.5gと、HCFC−225cbとを添加して全量を69gとした。30分撹拌後、メタノールの102gでポリマーを再凝集して、30分撹拌後に減圧ろ過した。さらにもう一度、上記と同様の操作を行い、メタノールで凝集して、減圧ろ過し、固形分を得た。得られた固形分に、上記4−メトキシフェノールをHCFC−225cbで質量比500倍に希釈した溶液の0.5gと、HCFC−225cbとを添加して全量を69gとして、30分撹拌した。次いで、ヘキサンの84gを添加してポリマーを凝集後30分撹拌して減圧ろ過をした。この溶解・凝集・ろ過の操作をさらに2回繰り返した後、室温で一晩真空乾燥してポリマー(p6−4)の2.17gを得た。19F−NMRおよびH−NMR分析より、ポリマー(p0−3)のヨウ素末端の−CHCHCHOCOCH=CHへの変換率は71%であり、また、トリエチルアミン塩酸塩が除去されていることを確認した。
A solution obtained by diluting acrylic acid chloride with HCFC-225cb at a mass ratio of 10 times, a solution obtained by diluting triethylamine with HCFC-225cb at a mass ratio of 10 times, and a solution obtained by diluting 4-methoxyphenol with HCFC-225cb at a mass ratio of 500 times. Prepared.
In a glass container, 2.40 g of the polymer (p5-4) and 53.38 g of HCFC-225cb were added and stirred to dissolve. Next, 1.03 g of 4-methoxyphenol solution, 1.51 g of acrylic acid chloride solution, and triethylamine so that 4-methoxyphenol, acrylic acid chloride, and triethylamine were 0.0166 mmol, 1.66 mmol, and 1.66 mmol, respectively. 1.68 g of the solution was added in this order. Stir overnight at room temperature. The mixture was aggregated with 102 g of methanol, stirred for 30 minutes, and filtered under reduced pressure. To the obtained filtrate, 0.5 g of a solution obtained by diluting the 4-methoxyphenol with HCFC-225cb at a mass ratio of 500 times and HCFC-225cb were added to make the total amount 69 g. After stirring for 30 minutes, the polymer was re-agglomerated with 102 g of methanol, and the mixture was stirred for 30 minutes and filtered under reduced pressure. Further, the same operation as described above was performed again, and the mixture was aggregated with methanol and filtered under reduced pressure to obtain a solid content. To the obtained solid content, 0.5 g of a solution obtained by diluting the 4-methoxyphenol with HCFC-225cb at a mass ratio of 500 times and HCFC-225cb were added to make a total amount of 69 g, followed by stirring for 30 minutes. Next, 84 g of hexane was added and the polymer was agglomerated and stirred for 30 minutes and filtered under reduced pressure. This operation of dissolution / aggregation / filtration was further repeated twice, followed by vacuum drying overnight at room temperature to obtain 2.17 g of polymer (p6-4). According to 19 F-NMR and 1 H-NMR analysis, the conversion rate of iodine terminal of the polymer (p0-3) to —CH 2 CH 2 CH 2 OCOCH═CH 2 was 71%, and triethylamine hydrochloride was removed. Confirmed that it has been.

(光硬化性、撥液性の評価)
ポリマー(p6−4)の0.1gとペルフルオロベンゼンの0.9gを6mLのガラス製バイアルに入れ、充分に撹拌し、均一な溶液とした。得られた溶液を孔径0.20μmのポリテトラフルオロエチレンフィルタでろ過して、樹脂組成物を調製した。上記樹脂組成物を用いて光硬化性および撥液性を評価した。
(Evaluation of photocurability and liquid repellency)
0.1 g of the polymer (p6-4) and 0.9 g of perfluorobenzene were placed in a 6 mL glass vial and sufficiently stirred to obtain a uniform solution. The obtained solution was filtered through a polytetrafluoroethylene filter having a pore size of 0.20 μm to prepare a resin composition. Photocurability and liquid repellency were evaluated using the resin composition.

光硬化性:
スライドグラス(松浪硝子社製、S9111)基板上に樹脂組成物を、1,000回転/分で30秒間スピンコートし、ホットプレートを用い、100℃で120秒間加熱して乾燥塗膜を形成した。光源として高圧水銀ランプを用い、窒素雰囲気下で100mW/cmの照度で2分間露光した。
露光前の乾燥塗膜と露光後の塗膜をAK−225(旭硝子社製)に1分間浸漬させたところ、露光前の乾燥塗膜は溶解したのに対し、露光後の塗膜は溶解しなかった。このことから、露光により硬化膜が得られたことを確認した。
Photocurability:
The resin composition was spin-coated on a slide glass (Matsunami Glass Co., Ltd., S9111) substrate at 1,000 rpm for 30 seconds, and heated at 100 ° C. for 120 seconds using a hot plate to form a dry coating film. . Using a high-pressure mercury lamp as a light source, exposure was performed for 2 minutes at an illuminance of 100 mW / cm 2 under a nitrogen atmosphere.
When the dry coating film before exposure and the coating film after exposure were immersed in AK-225 (Asahi Glass Co., Ltd.) for 1 minute, the dry coating film before exposure was dissolved, whereas the coating film after exposure was dissolved. There wasn't. From this, it was confirmed that a cured film was obtained by exposure.

撥液性:
上記露光前の乾燥塗膜が形成された基板および露光後の塗膜が形成された基板を、それぞれAK−225に浸漬した。露光前の乾燥塗膜は、AK−225に溶解した。次いで、各基板において、塗膜が形成されていた部分または塗膜における水の接触角を全自動接触角計(協和界面科学株式会社製、DM−701)で測定した。上記露光前の乾燥塗膜が形成されていた部分における接触角は4°、露光後の塗膜が形成された基板をAK−225に浸漬して得られた基板上の塗膜における接触角は113°であった。
Liquid repellency:
The board | substrate with which the dry coating film before the said exposure was formed, and the board | substrate with which the coating film after exposure was formed were each immersed in AK-225. The dried coating film before exposure was dissolved in AK-225. Next, in each substrate, the contact angle of water in the portion where the coating film was formed or in the coating film was measured with a fully automatic contact angle meter (DM-701, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). The contact angle in the portion where the dried coating film before exposure was formed was 4 °, and the contact angle in the coating film on the substrate obtained by immersing the substrate on which the coating film after exposure was formed in AK-225 was It was 113 °.

本発明における含フッ素ポリマーは、分子鎖の末端に架橋性基が導入されているため、架橋性が良好である。該含フッ素ポリマーを含む硬化性組成物は、必要に応じて光酸発生剤または光重合開始剤を添加することによって、光硬化性を示し、微細なパターニングが可能であるため、電子分野の原料として有用である。また、該含フッ素ポリマーの硬化物は、誘電率が低く、屈折率が低く、透明性、撥水撥油性、耐熱性、ガス透過性等に優れるため、電子部材(プリント基板等)、光学部材(光導波路、レンズ、反射防止膜等)、撥水撥油性付与剤、離型剤、バイオチップ等に用いることができる。   The fluoropolymer in the present invention has good crosslinkability because a crosslinkable group is introduced at the end of the molecular chain. The curable composition containing the fluoropolymer exhibits photocurability and can be finely patterned by adding a photoacid generator or a photopolymerization initiator as necessary. Useful as. Further, the cured product of the fluorine-containing polymer has a low dielectric constant, a low refractive index, and excellent transparency, water / oil repellency, heat resistance, gas permeability, and the like, so an electronic member (printed circuit board, etc.), an optical member (Optical waveguide, lens, antireflection film, etc.), water / oil repellency-imparting agent, release agent, biochip and the like.

Claims (12)

フッ素原子およびヨウ素原子を有するモノマーと、フッ素原子を有し、ヨウ素原子を有さないモノマーとを含むモノマー成分を重合して、下式(g1)で表される基および下式(g2)で表される基のいずれか一方または両方を有する前駆ポリマーを得て、該前駆ポリマーにおける下式中のヨウ素原子を架橋性基を有する基に変換する、架橋性基を有する含フッ素ポリマーの製造方法。
Figure 2018059076
ただし、Rは、エーテル結合性酸素原子を有してもよい1価のペルフルオロ有機基またはフッ素原子であり、RおよびRは、それぞれ独立に、フッ素原子、炭素数1〜5のペルフルオロアルキル基または炭素数1〜5のペルフルオロアルコキシ基であり、Rは、5員環の一部または6員環の一部を構成する、エーテル結合性酸素原子を有してもよい直鎖状または分岐状のペルフルオロアルキレン基である。
A monomer component containing a monomer having a fluorine atom and an iodine atom and a monomer having a fluorine atom and no iodine atom is polymerized to obtain a group represented by the following formula (g1) and the following formula (g2): A method for producing a fluorine-containing polymer having a crosslinkable group, wherein a precursor polymer having one or both of the groups represented is obtained, and an iodine atom in the following formula in the precursor polymer is converted to a group having a crosslinkable group .
Figure 2018059076
However, R 1 is a monovalent perfluoro organic group or a fluorine atom which may have an etheric oxygen atom, and R 2 and R 3 are each independently a fluorine atom, a C 1-5 perfluoro An alkyl group or a perfluoroalkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and R 4 is a straight chain which may have a part of a 5-membered ring or a part of a 6-membered ring and may have an etheric oxygen atom Or it is a branched perfluoroalkylene group.
前記フッ素原子を有し、ヨウ素原子を有さないモノマーが、脂肪族環構造を有するモノマー、および環化重合によって脂肪族環構造を形成し得るモノマーのいずれか一方または両方を含む、請求項1に記載の架橋性基を有する含フッ素ポリマーの製造方法。   The monomer having a fluorine atom and not having an iodine atom includes one or both of a monomer having an aliphatic ring structure and a monomer capable of forming an aliphatic ring structure by cyclopolymerization. A method for producing a fluorine-containing polymer having a crosslinkable group as described in 1. 前記前駆ポリマーおよび前記架橋性基を有する含フッ素ポリマーが、分岐分子鎖からなる、請求項1または2に記載の架橋性基を有する含フッ素ポリマーの製造方法。   The method for producing a fluorinated polymer having a crosslinkable group according to claim 1 or 2, wherein the precursor polymer and the fluorinated polymer having a crosslinkable group are composed of branched molecular chains. 前記架橋性基が、下式(g3)で表される基、エポキシ基、ビニル基および下式(g4)で表される基からなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の架橋性基を有する含フッ素ポリマーの製造方法。
−OCOCX=CH (g3)
−SiX (OR3−n (g4)
ただし、Xは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、炭素数1〜4のアルキル基または炭素数1〜4のペルフルオロアルキル基であり、Xは、炭素数1〜4のアルキル基であり、nは、0〜2の整数であり、Rは、炭素数1〜4のアルキル基である。
The crosslinkable group is at least one selected from the group consisting of a group represented by the following formula (g3), an epoxy group, a vinyl group, and a group represented by the following formula (g4). The manufacturing method of the fluorine-containing polymer which has a crosslinkable group as described in any one of these.
-OCOCX 1 = CH 2 (g3)
-SiX 2 n (OR 5 ) 3-n (g4)
However, X 1 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 alkyl groups or carbon atoms having 1 to 4 carbon atoms, X 2 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms , N is an integer of 0 to 2, and R 5 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
前記架橋性基を有する含フッ素ポリマーの質量平均分子量が、5,000〜80,000である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の架橋性基を有する含フッ素ポリマーの製造方法。   The manufacturing method of the fluoropolymer which has a crosslinkable group as described in any one of Claims 1-4 whose mass average molecular weights of the fluoropolymer which has the said crosslinkable group are 5,000-80,000. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の架橋性基を有する含フッ素ポリマーの製造方法によって架橋性基を有する含フッ素ポリマーを得て、該含フッ素ポリマーを含む硬化性組成物を調製する、硬化性組成物の製造方法。   A fluoropolymer having a crosslinkable group is obtained by the method for producing a fluoropolymer having a crosslinkable group according to any one of claims 1 to 5, and a curable composition containing the fluoropolymer is prepared. The manufacturing method of a curable composition. フッ素原子を有する単位を有する分岐分子鎖からなり、前記分岐分子鎖の複数の末端に架橋性基を有する、架橋性基を有する含フッ素ポリマー。   A fluorine-containing polymer having a crosslinkable group, comprising a branched molecular chain having a unit having a fluorine atom, and having a crosslinkable group at a plurality of terminals of the branched molecular chain. 前記フッ素原子を有する単位の少なくとも一部が、フッ素原子を有し、かつ脂肪族環構造を有する単位である、請求項7に記載の架橋性基を有する含フッ素ポリマー。   The fluorine-containing polymer having a crosslinkable group according to claim 7, wherein at least a part of the unit having a fluorine atom is a unit having a fluorine atom and an aliphatic ring structure. 下式(g11)で表される基および下式(g12)で表される基のいずれか一方または両方を有する、請求項7または8に記載の架橋性基を有する含フッ素ポリマー。
Figure 2018059076
ただし、Rは、エーテル結合性酸素原子を有してもよい1価のペルフルオロ有機基またはフッ素原子であり、RおよびRは、それぞれ独立に、フッ素原子、炭素数1〜5のペルフルオロアルキル基または炭素数1〜5のペルフルオロアルコキシ基であり、Rは、5員環の一部または6員環の一部を構成する、エーテル結合性酸素原子を有してもよい直鎖状または分岐状のペルフルオロアルキレン基であり、Aは、架橋性基を有する基である。
The fluorine-containing polymer having a crosslinkable group according to claim 7 or 8, which has one or both of a group represented by the following formula (g11) and a group represented by the following formula (g12).
Figure 2018059076
However, R 1 is a monovalent perfluoro organic group or a fluorine atom which may have an etheric oxygen atom, and R 2 and R 3 are each independently a fluorine atom, a C 1-5 perfluoro An alkyl group or a perfluoroalkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and R 4 is a straight chain which may have a part of a 5-membered ring or a part of a 6-membered ring and may have an etheric oxygen atom Or it is a branched perfluoroalkylene group, and A is a group having a crosslinkable group.
前記架橋性基が、下式(g3)で表される基、エポキシ基、ビニル基および下式(g4)で表される基からなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項7〜9のいずれか一項に記載の架橋性基を有する含フッ素ポリマー。
−OCOCX=CH (g3)
−SiX (OR3−n (g4)
ただし、Xは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、炭素数1〜4のアルキル基または炭素数1〜4のペルフルオロアルキル基であり、Xは、炭素数1〜4のアルキル基であり、nは、0〜2の整数であり、Rは、炭素数1〜4のアルキル基である。
The crosslinkable group is at least one selected from the group consisting of a group represented by the following formula (g3), an epoxy group, a vinyl group, and a group represented by the following formula (g4). The fluorine-containing polymer which has a crosslinkable group as described in any one of these.
-OCOCX 1 = CH 2 (g3)
-SiX 2 n (OR 5 ) 3-n (g4)
However, X 1 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 alkyl groups or carbon atoms having 1 to 4 carbon atoms, X 2 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms , N is an integer of 0 to 2, and R 5 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
質量平均分子量が、5,000〜80,000である、請求項7〜10のいずれか一項に記載の架橋性基を有する含フッ素ポリマー。   The fluorine-containing polymer having a crosslinkable group according to any one of claims 7 to 10, having a mass average molecular weight of 5,000 to 80,000. 請求項7〜11のいずれか一項に記載の架橋性基を有する含フッ素ポリマーを含む、硬化性組成物。   The curable composition containing the fluorine-containing polymer which has a crosslinkable group as described in any one of Claims 7-11.
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